ANGULO TRIGONOMETRICO SISTEMA DE MEDICION ANGULAR 1. ANGULO TRIGONOMÉTRICO. Es una figura generada por la rotación de un rayo, alrededor de un punto fijo llamado vértice, desde una posición inicial hasta una posición final. L.F Observación: a) Angulo nulo Si el rayo no gira, la medida del ángulo será cero. 0 0 b) Angulo de una vuelta Se genera por la rotación completa del rayo, es decir su lado final coincide con su lado inicial por primera vez. L.I.: Lado inicial L.F.: Lado Final L.I . 1.1 CONVENCIÓN : Angulos Positivos Si el rayo gira en sentido Antihorario Angulos Negativos Si el rayo gira en sentido horario. 1V 0 -1V 0 c) Magnitud de un ángulo Los ángulos trigonométricos pueden ser de cualquier magnitud, ya que su rayo puede girar infinitas vueltas, en cualquiera de los sentidos. Como se muestra en el ejemplo. El ángulo mide 3 vueltas Ejemplo: x Nótese en las figuras: “” es un ángulo trigonométrico de medida positiva. “x” es un ángulo trigonométrico de medida negativa. Se cumple: x=- 3V 2V El ángulo mide -2 vueltas 2. SISTEMAS ANGULARES Así como para medir segmentos se requiere de una unidad de longitud determinada, para medir ángulos se necesita de otro ángulo como unidad de medición. 2.1 Sistema Sexagesimal Su unidad ángular es el grado sexagesimal(1º); el cual es equivalente a la 360ava parte del ángulo de una vuelta. 1º 1V 360 1V 360º Equivalencias: 1º=60’ 22 10 3 2 7 3. CONVERSION DE SISTEMAS Factor de Conversión Es un cociente “conveniente” de dos magnitudes angulares equivalentes. 3,1416 1V= 400g 1 vuelta : 1 v Ejemplos: Convertir a radianes la siguiente magnitud angular =12º Resolución: rad = 180º 1g=10000s 2.3 Sistema Radial o Circular o Internancional Su unidad es el radian, el cual es un ángulo que subtiene un arco de longitud equivalente al radio de la circunferencia respectiva. 1 rad r A mAOB=1rad rad 180º rad rad 180º 15 Convertir a radianes la siguiente magnitud angular: =15º Resolución: Magnitud equivalente rad = 200g r r Factor de Conversión 12º B 0 9º =10g Grados : Magnitud equivalente 1m=100s 360º=400g=2rad : 1/2v 180º=200g=rad Llano Equivalencias: 1g=100m 1V=2rad 6,2832 Nota Como = 3,141592653... Entonces: 1º=3600’’ 2.2 Sistema Centesimal Su unidad angular es el grado centesimal (1g), el cual es equivalente a la 400ava parte del ángulo de una vuelta. 1V 400 1V 2 Magnitudes angulares equivalentes 1’=60’’ 1g 1 rad rad 200g 3 rad 200g 40 Convertir a sexagesimal la sgte. magnitud angular: =40g 15g rad Factor de Conversión Magnitud equivalente 9º = 10g Factor de Conversión 9º 10g 40g Hallar: 9º 10g 36º Luego: 16g 1º 1g 9º E m 1' 1 5g Luego: 16g 60' 100m 10g 1' 1m 5g E = 60 +100 + 2 =162 Hallar: a+b sabiendo 144º 72º 14,4º 10 5 Factor de conversión = Reemplazando en: 10g B) 16g a radianes Resolución: Recordando: 1º=60’ 1g = 100m 9º = 10g E 9º rad aº b' 8 Resolución: Equivalencia: rad = 180º rad 200g rad 200g 16.rad 2 rad 200 25 4. FORMULA GENERAL DE CONVERSION Sean S, C y R los números que representan la medida de un ángulo en los sistemas sexagesimal, centesimal y radial respectivamente, luego hallamos la relación que existe entre dichos números. 180º 180º 45º rad. 8 rad 8 2 22,5º = 22º+0,5º + =22º30’ Luego: rad 22º30' aº b' 8 Efectuando: a=22 b=30 Entonces : a+b = 52 Convertir a sexagesimales y radianes la siguiente magnitud angular. =16g Resolución: A) 16g a sexagesimales Factor de conversión = Sº Cg Rrad De la fig. Sº = Cg = Rrad ... (1) Además 180º = 200g = rad ... (2) Dividiendo (1) entre (2) tenemos: Nótese que para convertir un ángulo de un sistema a otro, multiplicaremos por el factor de conversión. 0 9º 10g S C R 180 200 Fórmula o Relación de Conversión Fórmula particulares: S C 9 10 Sexagesimal y Centesimal S R 180 Sexagesimal y Radian C R 200 Centesimal y Radian Ejemplos: Convertir rad a grados 5 sexagesimal. respectivamente; afirmamos. Además: Sabemos que: S C R 180 200 S /5 S=36 180 rad = 36º 5 g Convertir 60 a radianes. Resolución: Sabemos que: C R 200 60 R 200 3 R 10 60g enunciado 6S + 2C = 222 .... (1) Resolución: S R 180 del 180R S C 200R Reemplazando en (1): R 200R 2. 222 1080 400R R 222 1480 R 222 3 R 20 6.180 Nota: Para solucionar este tipo de problemas también podríamos hacer: 3 rad 10 Convertir 27º a grados centesimales. Resolución: Sabemos que: S C 9 10 27 C 9 10 C=30 27º=30g Seis veces el número de grados sexagesimales de un ángulo sumado a dos veces el números de sus grados centesimales es 222. ¿Hallar el número de radianes de dicho ángulo? Resolución: Si S, C y R son números que representan las medidas del ángulo en grados sexagesimales, en grados centesimales y en radianes S 180K S C R K C 200K 180 200 R K ? Reemplazando en (1): 6(180K)+2(200K) = 222 1480K = 222 3 K 20 3 R K 20 EJERCICIOS 1. Calcular: J.C.C.H. g Si: 68 a) 6 d) 30 <> JCºCH’ b) 12 e) 22 5 rad 4 5 rad d) 3 4 rad 3 6 rad e) 5 a) c) 24 2. Dada la figura: a 38 veces el número de radianes de dicho ángulo es a 5. Hallar cuanto mide el ángulo en radianes. b) c) 2 rad 3 6. Del gráfico, hallar una relación entre , y . g b’ Calcular: K a) 5 d) 20 b 4a 2a b) 10 e) 25 c) 15 3. La medida de los ángulos iguales de un triángulo isósceles son (6x)º y g (5x+5) . Calcular el ángulo desigual en radianes. 4 3 rad b) c) 5 5 e) rad 5 2 rad a) 5 d) rad 10 4. Determinar la medida circular de un ángulo para el cual sus medidas en los diferentes sistemas se relacionan de la siguiente manera: 3 3 3 18 20 S C 10R 3,5C 3S 1 CS 9 2 3 a) 3rad b) rad c) rad 10 20 4 5 rad e) rad d) 7 18 5. Las media aritmética de los números que expresan la medida de un ángulo positivo en grados sexagesimales y centesimales, es a su diferencia como a) b) c) d) e) - + + - + + + - = = = = = -360º 360º 360º 360º -360º 7. Siendo S y C lo convencional de un ángulo para el cual se cumple: 1g2m 1º12' 3' Hallar el número sexagesimales. 5S 3C a) 10 d) 9 2m de b) 81 e) 18 grados c) 72 8. Sabiendo que: C S S C y además: Sx=9x, Hallar: M 10x a) 1 d) 4 b) 2 e) 5 c) 3 9. Del gráfico, calcular y/x a) b) c) d) e) –1/6 –6 6 1/3 –1/3 y’ xº x g 10.Si los números que representan la medida de un ángulo en los sistemas “S” y “C”, son números pares consecutivos. El valor del complemento del ángulo expresado en radianes es: rad 10 2 d) rad 5 3 rad 10 7 e) rad 3 a) b) c) 4 rad 5 11.Siendo “y” el factor que convierte segundos centesimales en minutos sexagesimales y ”x” el factor que convierte minutos centesimales en segundos sexagesimales. Calcular x/y. 0a) 2000 d) 8000 b) 4000 e) 9000 3 5 3 d) 11 3 7 3 e) 13 b) c) 3 10 13.Si se cumple que: 361(C S)3 400(C S)2 Hallar: 2,4R E 1,3R a) 9/5 d) 5/2 b) 8/3 e) 7/5 c)6/5 14.Sabiendo que a, b y R son los números que expresan la medida de un ángulo en minutos sexagesimales, segundos centesimales y radianes respectivamente. Calcular: E (a 0,001b) 32R b) 10 e) 20 15. Reducir: a) 10 d) 70 E 1g 10 m c) 20 1º 1m 3' 2s b) 40 e) 80 c) 50 16. Si “S”, “C” y “R” son los números que indican la medida de un ángulo en los sistemas convencionales. Hallar dicho ángulo en grados “S” si “R” es entero: 1 c) 6000 12.Siendo “S” el número de grados sexagesimales y “c” el número de grados centesimales que mide un ángulo menor que una circunferencia, calcular dicho ángulo en radianes sabiendo que . C = x2-x-30 ; S = x2+x-56 a) a) 5 d) 10 4C 6S 5R 2C SC 2 CS Rtpa. ....... 17.En un cierto ángulo, se cumple que: 2S 3 C 7 9 . Calcular el complemento del ángulo en radianes. a) 10 b) 3 10 c) 2 5 7 3 e) 5 20 18.Al medir un ángulo positivo en los sistemas convencionales, se observó que los números que representan dichas medidas, se relacionan del siguiente modo: d) “La diferencia del triple del mayor con el doble del intermedio, resulta ser igual a treinta veces el número menor entre , aumentado todo esto en 70, obtener la medida circular”. a) rad 2 b) rad 3 d) 5 e) 6 c) rad 4 19.Sabiendo que la suma de los números que representan la medida de un triángulo en grados sexagesimales es 133. Entonces la medida de dicho ángulo es: 7 a) rad b) 70g 20 c) 63º d) 133º e) “a”, “b”, y “c” son correctas SECTOR CIRCULAR RUEDAS Y ENGRANAJES 1. ARCO Una porción cualquiera de una circunferencia, recibe el nombre de “Arco” de la circunferencia. B R 0 R AB: Arco AB A: Origen del arco AB B: Extremo del arco AB O: Centro de la A circunferencia R: Radio de la circunferencia Amplitud Dada por la medida del ángulo central que sostiene el arco. Longitud de Arco En una circunferencia de radio “R” un ángulo central de “” radianes determina una longitud de arco “L”, que se calcula multiplicando el número de radianes “” y el radio de la circunferencia “R”. B R rad 0 L Resolución: A 4m L rad rad 0 4m m L = R. L = 4.0,5 L=2 El perímetro 2p del sector AOB será: 2p = R + R + L 2p = 4m + 4m + 2m 2p = 10m B Nota: La longitud de la circunferencia se calcula multiplicando 2 por el radio “R” de la circunferencia (2R) 0 LC=2R R 2. SECTOR CIRCULAR Se llama sector circular a la región circular limitada por dos radios y el arco correspondiente. B R A L: Longitud del arco AB R: Radio de la circunferencia : Nº de radianes del ángulo central (0 2 ) 0 A L = R. Ejemplo: Determine el perímetro de un sector circular AOB cuyo radio tiene por longitud 4m, y la amplitud del ángulo es 0,5 radianes. AOB: Sector Circular AOB Área del Sector Circular El área de un sector circular es igual al semiproducto de la longitud de su radio elevado al cuadrado y la medida de su ángulo central, en radianes; es decir: III. 2m 0,5 rad 0 Resolución: Caso I L.R SI 2 R 2 S 2 S rad R 0 (3m).(2m) 2 SI 3m2 B R SI A Caso II SII R 2 2 SII (4m)2.1 2 SIII (2m)2 2.0,5 SII 8m2 Donde: S: Área del sector circular AOB SIII L2 2 SIII 4m2 Otras fórmulas A R S 0 Caso III L R L.R S 2 B De la figura mostrada, calcular el área de la región sombreada, si la líneas curva ABC, tiene por longitud 4m. 0 A rad 0 S L B L2 S 2 Calcular el valor del área de los sectores circulares mostrados en cada caso: I. 2m 3m cuerda D C Ejemplos: 12m 8m A B Resolución: Denotemos por: L1 : Longitud del arco AB, el radio R1=12m L2 : Longitud del arco BC, el radio R2=4m 0 0 2m II. 0 1 rad 4m 12m 8m 4m C 4m L2 B A L1 Resolución: De la figura: L 2 R 2. 2 4m. L 2 2m 2 4 Según el dato: L AB LBC 4m L1 L 2 4m L1 2 4m L1 2m L .R 2m.12m S1 1 1 12m2 2 2 Observaciones: El incremento de un mismo radio “R” en un sector circular inicial de Área “S” (fig.1); produce un incremento de área proporcional a los números impares de “S”, que el estudiante podría comprobar (fig.2). b rad S B h B b AT .h 2 R R 3S R R 5S Donde: AT= Área del trapecio circular. 7S También: R R Ejemplo: Hallar el cociente de las áreas sombreadas A y B respectivamente. rad Bb h Ejemplos: Calcular el valor del área del trapecio, y encontrar la medida del ángulo central en la figura mostrada. 2m rad 3m A 2m B 4 A R Fig. 2 0 4 h R S 4 Fig. 1 R R 4 Recordando la observación: A =7S B = 3S A 7 B 3 AREA DE UN TRAPECIO CIRCULAR Se llama trapecio circular a aquella región circular formada por la diferencia de dos sectores circulares concéntricos. El área de un trapecio circular es igual a la semisuma de las longitudes de arcos que conforman al trapecio circular, multiplicada por su espaciamiento, es decir: El área del sector AOB será: 0 3S S 7S 5S 4 4 4 4m Cono Resolución: 4 3 AT .2 2 43 rad 2 A T 7m2 rad g r 1 0,5 2 Desarrollo del Cono Hallar “x” si el área del trapecio circular es 21m2 g L=2r Resolución: 2m Tronco de Cono 9m 0 x r g 2m R Resolución: Por dato: Desarrollo del Tronco de Cono AT = 21 g Por fórmula: (x 9) AT .2 x 9 2 Igualamos: x+9 = 21 x = 21m Aplicación de la Longitud del Arco Número de Vueltas que da una Rueda(#v) El número de vueltas (#V) que da una rueda al desplazase (sin resbalar) desde la posición A hasta B. Se calcula mediante la relación. #v B Ec 2R 2R 2 Ec: Espacio que recorre el EJERCICIOS 1. De La figura calcular: nm E pm a) b) c) d) e) 0 1 0,5 0,2 2 m n p centro de la rueda. Ec R R: Radio 2. Del gráfico hallar “x+y” B : Angulo barrido x a R 0 A 0 B R y a) a b) 2a d) 4a e) 5a a) (14 18 3 )m2 c) 3a b) (12 5 2 )m2 c) (4 3 2)m2 3. Del gráfico, hallar “L” d) 3m2 e) m2 L a) b) c) d) e) 1 1/3 1/5 3 5 60º 5 L 4. De la figura calcular: E (2 2)( 1) a) b) c) d) e) 7. Se tiene un sector circular de radio “r” y un ángulo central 36º. ¿Cuánto hay que aumentar el ángulo central de dicho sector para que su área no varíe, si su radio disminuye en un cuarto del anterior? a) 64º b) 100º c) 36º d) 20º e) 28º 8. Calcular el área sombreada en: 1 2 0,5 0,3 0,25 rad 4 r 5. Un péndulo se mueve como indica en la figura. Calcular la longitud del péndulo, si su extremo recorre 3 m. /12 g b) 6m d) 8m e) 9m c) 7m 6. Calcule el área de la región sombreada OA=12m O r 2 a) 15r b) 21r 21 2 r 2 e) . 2 c) 3r 7r 2 2 B C r 10.Cuánto avanza la rueda de la figura adjunta si el punto “A” vuelve a tener contacto otras 7 veces y al detenerse el punto “B” está es contacto con el piso (r=12u). A D r 9. Del gráfico adjunto, calcular el área M sombreada, si se sabe que: MN=4m a) 2m2 b) m2 c) 4m2 2 45º d) m 2 e) 3m2 N 50 a) 5m r 2 d) 4m r 5 B 120º 60º A a) 88 b) 92 d) 168 e) 184 c) 172 11.Una grúa cuyo brazo es 15m está en posición horizontal se eleva hasta formar un ángulo de 60º con la horizontal luego conservando este ángulo gira 72º. ¿Determinar el recorrido por el extremo libre de la grúa en estos dos momentos?. a) 4 b) 10 c) 8 d) e) 5 12.Qué espacio recorre un rueda de 4cm de radio si da 15 vueltas al girar sin resbalar sobre un piso plano. a) 60 cm b) 90 cm c) 100 cm d) 105 cm e) 120 cm 13.De la figura mostrada determinar el número de vueltas que da la rueda de radio “r” en su recorrido de A hasta B (R=7r). r A R 135º B R a) 2 b) 3 d) 5 e) 6 r c) 4 14.Los radios de las ruedas de una bicicleta, son entre sí como 3 es a 4. Calcular el número de vueltas que da la rueda mayor cuando la rueda menor gire 8 radianes. a) 2 b) 3 c) 4 d) 6 e) 8 15.Calcular el espacio que recorre una bicicleta, si la suma del número de vueltas que dan sus ruedas es 80. Se sabe además que los radios de las mismas miden 3u y 5u. a) 100 b) 200 c) 250 d) 300 e) 500 16.El ángulo central de un sector mide 80º y se desea disminuir en 75º; en cuanto hay que alargar el radio del sector, para que su área no varíe, si su longitud inicial era igual a 20cm. a) 20 cm d) 80 cm b) 40 cm e) 100 cm c) 60 cm 17.La longitud del arco correspondiente a un sector circular disminuye en un 20%. ¿Qué ocurre con el área de sector circular? a) b) c) d) e) aumenta en 5% disminuye en 5% no varía falta información disminuye en 20% 18.Calcular la medida del ángulo central en radianes de un sector circular tal que su perímetro y área son 20m y 16m2 respectivamente. a) 0,5 b) 2 c) 8 d) 2 y 8 e) 0,5 y 8 19.Hallar en grados sexagesimales la medida del ángulo central de un sector circular, sabiendo que la raíz cuadrada de su área es numéricamente igual a la longitud de su arco. a) /90 b) /180 c) /6 d) 2/3 e) 3/2 20.Se tienen dos ruedas en contacto cuyos radios están en la relación de 2 a 5. Determinar el ángulo que girará la rueda menor, cuando la rueda mayor de 4 vueltas. a) 4 b) 5 c) 10 d) 20 e) 40 1. RAZONES TRIGONOMETRICAS EN TRIANGULOS RECTANGULOS Cat.op. c NOTABLES Sen = Cos RAZONES TRIGONOMÉTRICAS Hip. Las razones trigonométricas son números que resultan de dividir dos lados de un triángulo rectángulo. Cos = b Cat.ady. a Sen Hip. b TRIANGULO RECTANGULO Tg = C a t e t o A Hipotenusa Cateto Cat.op. c C tg Cat.ady a Ctg = Cat.ady. a Tg Cat.op. c Sec = Hip. b Csc Cat.ady a Csc = Hip. b Sec Cat.op c b c C a Teorema de Pitágoras “La suma de cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa”. B a2 + b2 = c2 Teorema “Los ángulos agudos de un triángulo rectángulo son complementarios”. Ejemplo: En un triángulo rectángulo ABC (recto en C), se sabe que la suma de catetos es igual “k” veces la hipotenusa. Calcular la suma de los senos de los ángulos agudos del triángulo. Resolución: Nótese que en el enunciado problema tenemos: B a + b = k.c Nos piden calcular A + B = 90º 2. DEFINICION DE LAS RAZONES TRIGONOMETRICAS PARA UN ANGULO AGUDO. Dado el triángulo ABC, recto en “B”, según la figura, se establecen las sgts definiciones para el ángulo agudo “”: A c a a b Sen Sen c c C b Luego: Sen Sen b c B a C A del ab c k .c k c Los tres lados de un triángulo rectángulo se hallan en progresión aritmética, hallar la tangente del mayor ángulo agudo de dicho triángulo. Resolución: Nótese que dado el enunciado, los lados del triángulo están en progresión aritmética, de razón “r” asumamos entonces: Cateto Menor = x – r Cateto Mayor = x Hipotenusa = x + r Teorema de Pitágoras (x-r)2+x2=(x+r)2 x2-2xr+r2+x2=x2+2xr+r2 x2-2xr=2xr x2=4xr x x=4r x+r x-r Importante “A mayor cateto, se opone mayor ángulo agudo”. Luego, reemplazando en la figura tenemos: 4r 5r Triáng. Rectangulo Particular 12 Resolución: a) Sea “” un ángulo agudo del triángulo que cumpla con la condición: 24 12 Tg 2,4 10 5 Ubicamos “” en un triángulo rectángulo, cuya relación de catetos guardan la relación de 12 a 5. La hipotenusa se calcula por pitágoras. 5k 5 b) El perímetro del es: Según la figura: 5k+12k+13k = 30k Según dato del enunciado =330m Luego: 30k = 330 K =11m d) La pregunta es calcular la longitud del menor cateto es decir: Cateto menor = 5k = 5.11m = 55m 3. PROPIEDADES DE LAS RAZONES TRIGONOMETRICAS 3.1 Razones Trigonométricas Recíprocas. “Al comparar las seis razones trigonométricas de un mismo ángulo agudo, notamos que tres partes de ellas al multiplicarse nos producen la unidad”. Las parejas entonces: Sen . Csc Cos . Sec Tg . Ctg 4r 4 Nos piden calcular Tg= 3r 3 Calcular el cateto de un triángulo rectángulo de 330m de perímetro, si la tangente de uno de sus ángulos agudos es 2,4. 13k 12k 3r 13 Triáng Rectángulo General de las R.T. recíprocas son =1 =1 =1 Ejemplos: Indicar la verdad de las siguientes proposiciones. I. Sen20º.Csc10º =1 II. Tg35º.Ctg50º =1 III. Cos40º.Sec40º=1 ( ( ( ) ) ) Resolución: Nótese que las parejas de R.T. recíprocas, el producto es “1”; siempre que sean ángulos iguales. Luego: Sen20º.Csc10º1 ; s No son iguales Tg35º.Ctg50º 1 ; s No son iguales Cos40º.Sec40º=1 ; s Sí son iguales Resolver “x” agudo que verifique: Tg(3x+10º+).Ctg(x+70º+)=1 “Una razón trigonométrica de un ángulo a la co-razón del ángulo complementario”. RAZON CO-RAZON Seno Coseno Tangente Cotangente Secante Cosecante Resolución: Nótese que en la ecuación intervienen, R.T. trigonométricas; luego los ángulos son iguales. Dado: x+y=90º, entonces se verifica Senx =Cosy Tgx = Ctgy Secx = Cscy Así por ejemplo: Sen20º = Cos70º (20º+70º=90º) Tg50º = Ctg40º (50º+40º=90º) Sec80º = Csc10º (80º+10º=90º) Tg(3x+10º+).Ctg(x+70º+)=1 ángulos iguales 3x+10º+ = x+70º+ 2x=60º x=30º Se sabe: 3 7 Calcular: E=Cos.Tg.Ctg.Sec.Csc Sen.Cos.Tg.Ctg.Sec= Resolución: Recordar: Cos.Sec = 1 Tg.Ctg = 1 Sec.Csc = 1 Resolución: Nótese que dado una razón y co-razón serán iguales al elevar que sus ángulos sean iguales. I. Sen80º Cos20º (80º+20º90º) II. Tg45º = Cgt45º (45º+45º=90º) III. Sec(80º-x)= Csc(10º+x) Luego; reemplazando en la condición del problema: 3 Sen.Cos.Tg.Ctg.Sec = 7 “1” Sen = 3 ....(I) 7 Nos piden calcular: E = Cos.Tg.Ctg.Sec.Csc 1 E = Csc = , Sen 3 pero de (I) tenemos: Sen 7 3 E= 7 3.2 Razones Trigonométricas de Angulos Complementarios. “Al comparar las seis R.T. de ángulos agudos, notamos que tres pares de ellas producen el mismo número, siempre que su ángulo sean complementarios”. Nota: Ejemplo: Indicar el valor de verdad según las proposiciones: I. Sen80º = Cos20º ( ) II. Tg45º = Cgt45º ( ) III. Sec(80º-x) = Csc(10º+x) ( ) (80º-x+10º+x=90º) Resolver el menor valor positivo de “x” que verifique: Sen5x = Cosx Resolución: Dada la ecuación Sen5x=Cosx; luego los ángulos deben sumar 90º: 5x+x=90º 6x=90º x=15º Resolver “x” el menor positivo que verifique: Sen3x – Cosy = 0 Tg2y.Ctg30º - 1 = 0 Resolución: Nótese que el sistema planteado es equivalente a: Sen3x=Cosy 3x+y=90º ...(I) Tg2y.Ctg30º=1 2y=30º ...(II) y=15º Reemplazando II en I 3x+15º = 90º 3x =75º x = 25º Se sabe que “x” e “y” son ángulos complementarios, además: Senx = 2t + 3 Cosy = 3t + 4,1 Hallar Tgx Resolución: Dado: x+y=90º Senx=Cosy Reemplazando 2t+3 = 3t+4,1 -1,1 = t Conocido “t” calcularemos: Senx=2(-1,1)+3 Senx=0,8 4 Senx= ..... (I) 5 Nota: Conocida una razón trigonométrica, luego hallaremos las restantes; graficando la condición (I) en un triángulo, tenemos: x 3 Cat.Op. 4 Tgx= Cat.Ady. 3 4. RAZONES TRIGONOMETRICAS DE ANGULOS AGUDOS NOTABLES 4.1 Triángulos Rectángulos Notables Exactos I. 30º y 60º 60º 1k 45º 2k 30º k 3 k 2 k 45º k 4.2 Triángulos Rectángulos Notables Aproximados I. 37º y 53º 53º 5k 3k 37º 4k II. 16º y 74º 74º 25k 7k 16º 24k TABLA DE LAS R.T. DE ANGULOS NOTABLES 30º R.T. 1/2 Sen 5 4 II. 45º y 45º 60º 45º 37º 53º 16º 74º 3 /2 2 /2 3/5 4/5 7/25 24/25 2 /2 1 4/5 3/5 24/25 7/25 3/4 4/3 7/24 24/7 7/24 Cos 3 /2 1/2 Tg 3 /3 3 Ctg 3 3 /3 1 4/3 3/4 24/7 2 2 5/4 5/3 25/24 25/7 2 3 /3 2 5/3 5/4 25/7 25/24 Sec 2 3 /3 Csc 2 Ejemplo: Calcular: F 4.Sen30º 3.Tg60º 10.Cos37º 2.Sec45º Resolución: Según la tabla mostrada notamos: 1 4. 3. 3 23 5 1 2 F F 4 8 2 10 2 10. 2. 2 5 EJERCICIOS 1. Calcular “x” en : Sen( 2x - 10º) = Cos( x + 10º) a) b) c) 2 3 4 d) e) 6 5 2. Si : Tg (8x – 5º) Tg (x + 5º) = 1 Hallar: K = Sen23x – Ctg26x 7 1 7 a) b) c) 12 12 12 1 d) e) 1 12 a) 0,5 d) 2 b) 15º e) –5º 4. Si : Cosx = 1 a) 3 2 d) 3 c) 25º 5 , Calcular “Sen x” 3 3 b) 1 c) 5 3 e) 3 2 , Calcular : 5 P = Sen3 Cos + Cos3 Sen 5. Si : Tg = 10 29 420 d) 841 a) b) 20 29 c) 210 841 421 e) 841 5 6. Dado: Secx = 4 Senx 1 Cosx Calcular : E = 1 Cosx Senx 4 8 9 a) b) c) 3 3 3 10 3 d) e) 3 10 7. Si: Secx = 2 , Calcular : P = (Tgx–Senx)2 + (1–Cosx)2 c) 1,5 8. Si : Tg = a , Calcular : a) c) e) 3. Hallar “x” en : Cos (60º - x) Csc (70º - 3x) = 1 a) 5º d) 10º b) 1 e) 3 K 1 Sen2 1 Tg2 1 b) (1 a2 )2 1 d) 1 a2 a2 1 a2 a2 (1 a2 )2 a2 1 a2 1 9. En un triángulo rectángulo ABC, 20 TgA= , y la hipotenusa mide 58cm, 21 Hallar el perímetro del triángulo. a) 156cm. d) 140cm. b) 116cm. e) 145cm. c) 136cm. 10. Si en un triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa es igual a 5 los del producto de los catetos, 2 Hallar la tangente del mayor de los ángulos agudos de dicho triángulo. a) 1 d) 4 b) 1,5 e) 6 c) 2 11.Calcular : E= Sen1º+Sen2º+Sen3º+...+Sen89º Cos1º+Cos2º+Cos3º+...+Cos89º a) 0 1 d) 2 b) 1 e) 90 c) 2 12.En un triángulo rectángulo recto en “A”. Calcular el cateto “b”, si se tiene que: 17.Si: AC = 4 DC , Hallar “Ctg” 16 H SenBSenCTgB= a) 16 d) 4 a2 b) 8 e)9 2 D c) 2 13.En un triángulo rectángulo el semiperímetro es 60m y la secante de unos de los ángulos es 2,6 calcular la mediana relativa a la hipotenusa. a)5 d) 24 b) 13 e) 26 c) 12 6 a) b) c) d) e) 62º 6 6 8 12 18 24 15.En un cuadrado “ABCD” ; se prolonga el lado AB , Hasta un punto “E” , tal que : AB 5BE Calcular la tangente del ángulo EDC 5 4 6 d) 5 a) b) 4 5 e) C B 7 2 7 d) 7 a) b) 7 c) e) 3 7 7 3 3 b) 2 3 1 a) c) 3 1 d) 3 1 e) 3 2 7 3 O 19.Del gráfico, calcular Tg(Sen) si el área sombreada es igual al área no sombreada. c) 1 O 5 6 3 4 4 d) 3 a) 16.Hallar el valor reducido de: 4 E= 4Tg37º-Tg60º+Sen 45º+Sen30º a) Tg37º d) Sen37º 18.Calcular Ctg. 14.De la figura, Hallar “x” si: Tg76º = 4 X A b) 2Sen30º c) Tg60º e) 4Tg37º b) 3 3 e) 3 c) 1 AREAS DE TRIANGULOS Y CUADRILATEROS ANGULOS VERTICALES 1. AREA DE UN TRIANGULO a) Area en términos de dos lados y el ángulo que éstos forman: Resolución: Sabemos que: S= A p(p a )(p b)(p c) Entonces: b c p= ha C B a Sea: S el área del triángulo Sabemos que: S = Pero: ha = bSenC Entonces: S = Análogamente: S= bc Sen A 2 Luego: S= 285(285 171)( 285 2049( 285 195) a.h.a 2 ab SenC 2 S= ac SenB 2 Dos lados de un miden 42cm y 32cm, el ángulo que forman mide 150º. Calcular el área del triángulo. Resolución: b) Area en términos del semiperímetro y los lados: Entonces: S= C ab ab C SenC = 2 2 2R S = abSen 42 C C Cos 2 2 A p (p a )(p b)(p c) c) Area en términos de los lados y el circunradio (R): Sabemos que: C C 2R SenC SenC 2R ab ab C S= SenC 2 2 2R S= abc 4R Ejemplos: Hallar el área de un triángulo cuyos lados miden 171cm, 204cm y 195 cm. S= 150º 32 B S= S= 285(144)(81)(90) S = (57)(5)(9)(3)(2) S = 15390 cm2 S= a b c 171 204 195 285 2 2 1 a bSenC 2 1 1 1 (42)(32)Sen150º= (42)(32) 2 2 2 S = 336cm2 2 El área de un ABC es de 90 3 u y los senos de los ángulos A, B y C son proporcionales a los números 5,7 y 8 respectivamente. Hallar el perímetro del triángulo. Resolución: 2 Datos: S = 90 3 u SenA=5n, SenB=7n y SenC=8n Sea S el área del cuadrilátero y p su semiperímetro entonces: S (p a )( p b)( p c)( p d ) abcdCos 2 Sabemos que: a b c ...(Ley de senos) SenA SenB SenC Entonces: a = 5n, b=7n y c=8n P = 10n 90 3 (10n )(10n 5n )(10n 7 n )(10n 8n ) es igual a la semisuma de dos de sus ángulos opuestos. 2º Area de un cuadrilátero convexo en términos de sus diagonales y el ángulo comprendido entre estas. 90 3 (10n )(5n )(3n )(2n ) B C 90 3 10n 2 3 n = 3 Luego el perímetro es igual a 2p 2p=2(10)(3) 2p = 60u El diámetro de la circunferencia circunscrita al triángulo ABC mide 26 3 cm y la media geométrica de 3 La media geométrica de a,b y es: 3 abc Del dato: 3 Sea: AC = d1 y BD = d2 Entonces: S 3 sus lados es 2 91 . Calcular el área del triángulo. Resolución: D A d1d 2 .Sen 2 ...(2) 3º Area de un cuadrilátero inscriptible (cuadrilátero cíclico) B abc = 2 91 abc = 728 3 C El radio de la circunferencia 13 3 3 abc 728 Entonces: S = 14 3cm 2 4R 13 3 4 3 Circunscrita mide 2. CUADRILATEROS 1º Area de un cuadrilátero convexo en términos de sus lados y ángulos opuestos A S= D (p a )(p b)(p c)(p d ) 4º Area de un circunscriptible. B ...(3) cuadrilátero C b B b C c a a A c d D A d D Si un cuadrilátero es circunscriptible se cumple que: a+c=b+d (Teorema de Pitot) entonces el semiperímetro (p) se puede expresar como: Luego: S = (p a )(p b)(p c)( p d ) (65 23)(65 29)(65 37)(65 41) S= S= p = a+c o p=b+d (42)(36)(28)(24) S = 1008cm2 De éstas igualdades se deduce que: p-a=c, p-c=a, p-b=d y p-d=b Reemplazando en la fórmula (1) se obtiene: S= abcd abcdCos 2 S= abcd(1 Cos ) S= abcd.Sen 2 Las diagonales de un paralelogramo son 2m y 2n y un ángulo es . Hallar el área del paralelogramo (s), en términos de m, n y . Resolución b B 2 2n S = abcd Sen …(4) No olvidar que es la suma de dos de sus ángulos o puestos. C 2m 2 5º Area de un cuadrilátero inscriptible y circunscriptible Si un cuadrilátero es circunscriptible ya sabemos que la semisuma de sus ángulos opuestos es igual a 90º y como a la vez es inscriptible aplicamos la fórmula (2) y obtenemos: S= A a 180- b D Recordar que el área del paralelogramo es: S = abSen .....(1) Aplicamos la ley de cosenos: abcd Ejemplos: Los lados de un cuadrilátero inscriptible miden 23cm, 29cm, 37cm y 41cm. calcular su área. BAD: 4n2 = a2+b2-2ab.Cos ADC: 4m2 = a2+b2-2ab.Cos(180-) Rescatando: 4n2-4m2 = -2ab.Cos-2abCos 4(n2-m2) = -4ab.Cos Resolución D A 41 37 C B Sea: a = 23, b=29, c=37 y d=41 entonces 23 29 37 41 p= 2 m2 n 2 ab = Cos Reemplazando en (1) 23 29 p = 65 a m2 n 2 Sen S = Cos S = (m2-n2)Tg 4. ABCD es un cuadrilátero y AE = 3EB. Hallar Sen . EJERCICIOS 1. La figura muestra un triángulo ABC cuya área es 60m2, determinar el área de la región sombreada. E A B a) 20m2 b) 15m2 c) 24m2 d) 18m2 e) 12m2 2b 3a 4b a A 2. D C En el cuadrilátero ABCD, el área del triángulo AOD es 21m2. Hallar el área del cuadrilátero ABCD. a) 120m2 b) 158m2 c) 140m2 d) 115m2 e) 145m2 5. B A a o C Del gráfico, si ABC es un Triángulo y AE = BC =3EB. Hallar: Sen . b) a) 5 34 7 34 5 34 b) c) 34 34 17 d) 3 34 34 e) 34 17 En la siguiente figura determinar “Tg ” a) 4a D a) C 2a 6a 3. B 3 10 10 6 /2 b) 6 /6 c) 6 /4 d) 6 /5 e) 6 /7 6 1 6. En el cubo mostrado. Hallar Sen C 9 10 20 7 10 c) 10 9 10 d) 50 A e) 7 10 50 4 2 3 2 b) 9 7 2 d) e) 1 3 a) E B c) 2 9 7. ABCD es un BC = 3m Hallar Tg x. A rectángulo BA=4m, 10. En la figura se tiene que A-C=, AM=MC=a, halle el área de la región triangular ABC B B 1 B x a 1 D C a a) 1,57 b) 2,52 c) 4,74 d) 2,12 e) 3,15 8. C En un triángulo rectángulo (C= 90º) se traza la bisectriz de “A” que corta a BC en el punto “M”. Luego en el triángulo ACH se traza CN mediana. Hallar el área del triángulo CNM. a) a²Sen c) a²Tg e) a²Sec 11. a) 0,125b2Cos2(0,5A)Sen(0,5A) b) 0,125b2Sec2(0,5A) c) 0,125b2 Sec2(0,5A)CosA d) 0,125b2Sec2(0,5A)SenA e) 0,125b²Cos²(0,5A) 9. M A b) a²Cos d) a²Ctg En la figura “o” es el centro de la circunferencia cuyo radio mide “r”; determine “x”. x o Hallar “x” en la figura, en función de “a” y “”. BM: mediana BH: altura a) rCos b) rSen c) rTg d) 2rSen e) 2rCos B 12. Determine el “Sen”, si ABCD es un cuadrado a 2 A H M C 1 3 x a) aSen.Ctg b) aSen.Tg c) aSen.Tg2 d) aSen2.Ctg e) aSen.Ctg2 5 3 b) 5 5 3 10 10 d) e) 10 10 a) c) 2 5 5 3. ÁNGULOS VERTICALES Un ángulo se llama vertical, si está contenida en un plano vertical por ejemplo “” es un ángulo vertical. 3.2 Angulo de Depresión () Es un ángulo vertical que está formado por una línea horizontal que pasa por el ojo del observador y su línea visual por debajo de esta. Plano Vertical Plano Horizontal Horizontal 3.1 Angulo de Elevación () Es un ángulo vertical que está formado por una línea que pasa por el ojo del observador y su visual por encima de esta. Visual Horizontal Visual Ejemplo: Desde la parte más alta de un poste se observa a dos piedras “A” y “B” en el suelo con ángulos de depresión de 53º y 37º respectivamente. Si el poste tiene una longitud de 12m. Hallar la distancia entre las piedras “A” y “B”. Poste Ejemplo: Una hormiga observa al punto más alto de un poste con un ángulo de elevación “”. La hormiga se dirige hacia el poste y cuando la distancia que las separa se ha reducido a la tercera parte, la medida del nuevo ángulo de elevación para el mismo punto se ha duplicado. Hallar “”. Resolución Poste Hormiga Luego: 2 = _____________ = _____________ A B x Luego: _____________ _____________ EJERCICIOS 6. Desde 3 puntos colineales en tierra A, B y C (AB = BC) se observa a una paloma de un mismo lado con ángulos de elevación de 37º, 53º y “” respectivamente. Calcule “Tg”, si vuela a una distancia de 12m. 1. Al observar la parte superior de una torre, el ángulo de elevación es 53º, medido a 36m de ella, y a una altura de 12m sobre el suelo. Hallar la altura de la torre. a) 2 a) 24m b) 48m c) 50m d) 60m e) 30m Considere a) 14m b) 21m c) 28m d) 30m e) 36m a) 70m d) 160m b) 90m e) 100m c) 120m 4. Un avión observa un faro con un ángulo de depresión de 37º si la altura del avión es 210 y la altura del faro es 120m. Hallar a que distancia se encuentra el avión. a) 250m d) 290m b) 270m e) 150m c) 280m 5. Obtener la altura de un árbol, si el ángulo de elevación de su parte mas alta aumenta de 37º hasta 45º, cuando el observador avanza 3m hacia el árbol. a) 3 b) 6 c) 8 d) 9 e) 10 c) 6 d) 8 e) 10 7. Un avión que vuela a 1Km sobre el nivel del mar es observado en 2 instantes; el primer instante a una distancia de 1,41Km de la vertical del punto de observación y el otro instante se halla 3,14Km de la misma vertical. Si el ángulo de observación entre estos dos puntos es “”. Calcular: E = Ctg - Ctg2 2. Desde una balsa que se dirige hacia un faro se observa la parte más alta con ángulo de elevación de 15º, luego de acercarse 56m se vuelve a observar el mismo punto con un ángulo de elevación de 30º. Determinar la altura del faro. 3. Al estar ubicados en la parte más alta de un edificio se observan dos puntos “A” y ”B” en el mismo plano con ángulo de depresión de 37º y 53º. Se pide hallar la distancia entre estos puntos, si la altura del edificio es de 120m. b) 4 a) d) 8. 2 7 2 1,41; b) 3 e) 10 3 1,73 c) 5 Desde lo alto de un edificio se observa con un ángulo de depresión de 37º, dicho automóvil se desplaza con velocidad constante. Luego que avanza 28m acercándose al edificio es observado con un ángulo de depresión de 53º. Si de esta posición tarda en llegar al edificio 6seg. Hallar la velocidad del automóvil en m/s. a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 9. Se observan 2 puntos consecutivos “A” y “B” con ángulos de depresión de 37º y 45º respectivamente desde lo alto de la torre. Hallar la altura de la altura si la distancia entre los puntos “A” y “B” es de 100m a) 200m b) 300m d) 500m e) 600m c) 400m GEOMETRIA ANALITICA I 1. Sistema de Coordenadas Rectangulares (Plano Cartesiano o Bidimensional) Este sistema consta de dos rectas dirigidas (rectas numéricas) perpendicular entre sí, llamados Ejes Coordenados. Sabemos que: raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de su diferencia de abscisas y su diferencia de ordenadas. y P2(x2;y2) P1(x1;y1) x X´X : Eje de Abscisas (eje X) Y´Y : Eje de Ordenadas (eje Y) O : Origen de Coordenadas P1 P2 ( x1 x 2 ) 2 ( y1 y 2 ) 2 Y(+) IIC Ejm: Hallar la distancia entre los puntos A yB si: A(3;8) y B(2;6). IC O X´(-) X(+) IIIC Resolución IVC AB= (3 2) 2 (8 6) 2 AB= 5 Y´(-) Ejem: Del gráfico determinar coordenadas de A, B, C y D. Y Ejm: Hallar la distancia entre los puntos P y Q. P( -2;5) y Q(3;-1) Resolución A 2 B las PQ= ( 2 3) 2 (5 ( 1)) 2 1 PQ= ( 5)2 (6) 2 61 -3 -2 -1 D 1 2 Coordenadas Coordenadas Coordenadas Coordenadas X -1 -2 3 de de de de C A: (1;2) B: (-3;1) C: (3;-2) D: (-2;-1) Nota Si un punto pertenece al eje x, su ordenada igual a cero. Y si un punto Pertenece al eje y, su abscisa es igual a cero. 2. Distancia entre Dos Puntos La distancia entre dos puntos cualesquiera del plano es igual a la Observaciones: Si P1 y P2 tienen la misma abscisa entonces la distancia entre dichos puntos se calcula tomando el valor absoluto de su diferencia de ordenadas. Ejm: A(5;6) y B(5;2) AB= 6-2 AB=4 C(-3;-2) y D(-3;5) CD= -1-5 CD=6 E(5;8) y F(5;-2) EF= 8-(-2) EF=10 Si P1 y P2 tienen la misma ordenada entonces la distancia entre estos se calcula tomando el valor absoluto de su diferencia de abscisas. Ejm: A(8;-1) y B(1;-1) C(-4;7) y D(-9;7) AB= 8-1 AB=7 CD= -4-(-9) CD=5 3. Hallar el perímetro del cuadrilátero cuyos vértices son: A(-3;-1), B(0;3), C(3;4) y D(4;-1). Ejemplos: Resolución 1. Demostrar que los puntos A(-2;-1), B(2;2) y C(5;-2) son los vértices de un triángulo isósceles. AB ( 3 0) 2 ( 1 3)2 5 Resolución Calculamos puntos. CD (3 4) 2 ( 4 ( 1)) 2 26 la distancia entre dos AB ( 2,2)2 ( 1 2) 2 25 5 AC ( 2 5) 2 ( 1 ( 2)) 2 50 2 5 BC (2 5)2 (2 ( 2)) 2 25 5 BC (0 3)2 (3 4)2 10 DA ( 4 ( 3)) 2 ( 1 ( 1)) 2 7 El perímetro es igual a: 26 10 12 3. División de un Segmento en una Razón Dada. Y P2(x2;y2) Observamos que AB =BC entonces ABC es un triángulo isósceles. 2. Hallar el área de la región determinada al unir los puntos: A(-4;1), B(4;1) y C(0;3). Resolución Al unir dichos puntos se forma un triángulo. (ver figura) C 3 A 1 0 -4 AB . h .......... (1) 2 AB= -4 -4 =8 h= 3 -1 =2 Reemplazando en (1): S ABC S ABC (8)(2) 2 S ABC 8u2 B 4 P(x;y) P1(x1;y1) X Sean P1(x1;y1) y P2(x2;y2) extremos de un segmento. los Sea P(x;y) un punto (colineal con P1P2 en una razón) tal que divide al segmento P1P2 en una razón r. es decir: P P r 1 P P2 entonces las coordenadas de P son: x 1 r.x 2 1 r y r.y 2 y 1 1 r x Nota Si P es externo al segmento P1P2 entonces la razón (r) es negativa. Ejm: Los puntos extremos de un segmento son A(2;4) y B(8;-4). Hallar las coordenadas de un puntos P tal que: AP 2 PB Resolución: Sean (x;y) las coordenadas de P, entonces de la fórmula anterior se deduce que: x 1 r.x 2 2 2(8) x 1 2 1 r 18 x 6 3 y r.y 2 4 2( 4) y 1 y 1 2 1 r x 4 y 3 4 P 6; 3 Ejm: Los puntos extremos de un segmento son A(-4;3) y B(6;8). Hallar las coordenadas de un punto P tal que: BP 1 . PA 3 Resolución: x x 1 r.x 2 1 r 1 6 ( 4) 3 x 1 1 3 7 x 2 y r.y 2 y 1 1 r 1 8 (3) 3 y 1 1 3 27 y 4 7 27 2 4 P ; Ejm: A(-2;3), B(6;-3) y P(x;y) son tres AP puntos colineales, si 2 . PB Hallar: x+y Resolución: Del dato: r=-2, x x 1 r.x 2 1 r x 2 (2)(6) 1 ( 2) entonces: x=14 x y2 y 2 1r 3 ( 2)( 3) y 1 ( 2) y=-9 x+y=5 Observación Si la razón es igual a 1 es decir P1 P 1 , significa que: P P2 P1P=PP2, entonces P es punto medio de P1P2 y al reemplazar r=1 en las formas dadas se obtiene: x x2 x 1 2 y y2 y 1 2 Ejm: Hallar las coordenadas del punto medio P de un segmento cuyos extremos son: A(2;3) y B(4;7). Resolución: Sea P(x; y) el punto medio de AB, entonces: 24 x x=3 2 y 37 2 y=5 Baricentro de un Triángulo Sea A(x1;y2), B(x2;y2), C(x3;y3) los vértices del triángulo ABC, las coordenadas de su baricentro G son: x 1 x 2 x 3 y1 y 2 y 3 ; 3 3 G(x;y)= Área de un Triángulo Sea A(x1;y2), B(x2;y2), C(x3;y3) los Vértices de un triángulo ABC, el área (S) del triángulo es: P(3; 5) S Ejm: Si P(x; y) es el punto medio de CD. Hallar: x-y. C(-5; 6) y D(-1;-10). S Resolución: x 5 ( 1) 2 x1 x2 x3 x1 y1 y2 y3 y4 1 x1.y2 + x2.y3 + x3.y4 - x2.y1- x3.y2 - x1.y3 2 EJERCICIOS x=-3 6 ( 10) y=-2 2 P(-3;-2) x-y = -1 Ejm: El extremo de un segmento es (1;-9) y su punto medio es P(-1;-2). Hallar las coordenadas del otro extremo. y Resolución: Sean (x2;y2) las coordenadas del extremo que se desea hallar como P(-1;-2) es el punto medio, se cumple que: 1 x2 1 2 9 y2 2 2 1 2 x2=-3 y2=5 Las coordenadas del otro extremo son: (-3;5) 1. Calcular la distancia entre cada uno de los siguientes pares de puntos: a) (5;6) (-2;3) b) (3;6) (4;-1) c) (1;3) (1;-2) d) (-4;-12) (-8;-7) 2. Un segmento tiene 29 unidades de longitud si el origen de este segmento es (-8;10) y la abscisa del extremo del mismo es12, calcular la ordenada sabiendo que es un número entero positivo. a) 12 b) 11 c) 8 d) 42 e) 31 3. Hallar las coordenadas cartesianas de Q, cuya distancia al origen es igual a 13u. Sabiendo además que la ordenada es 7u más que la abscisa. a) (-12; 5) b) (12; 5) c) (5; 12) d) (-5; -12) e) a y b son soluciones 4. La base menor de un trapecio isósceles une los puntos (-2;8) y (-2;4), uno de los extremos de la base mayor tiene por coordenadas (3;-2). La distancia o longitud de la base mayor es: a) 6u b) 7u c) 8u d) 9u e) 10u 5. Calcular las coordenadas de los baricentros de los siguientes triángulos: a) (2:5); (6;4); (7;9) b) (7;-8); (-12;12); (-16;14) 6. Calcular las coordenadas del punto “p” en cada segmentos dada las condiciones: a) A(0;7); B(6;1) / AP = 2PB b) A(-3;2); B(4;9) / 3AP = 4PB c) A(-1;-4); B(7;4) / 5AP = 3PB 7. En un triángulo del baricentro medio AB es determinar la coordenadas del a) 21 b) 20 d) 41 e) 51 ABC las coordenadas son (6:7) el punto (4;5) y de CB(2;3) suma de las vértice ”C”. c) 31 8. Se tienen un triángulo cuyos vértices son los puntos A(2;4); B(3;-1); C(-5;3). Hallar la distancia de A hasta el baricentro del triángulo. a) 2 d) 4 3 b) 2 2 e) c) 2/2 A=(3;4) D=(0;0) M B=(5;6) E=(2;2) C=(8;10) 2 . AB.BC.AD.BE.CE 5 . AE a) 1 d) 5 b) 6 e) 4 c) 7 12.El punto de intersección de las diagonales de un cuadrado es (1;2), hallar su área si uno de sus vértices es: (3;8). a) 20 b) 80 c) 100 d) 40 e) 160 13.Los vértices de un cuadrilátero se definen por: (2; 1), (-2; 2), (3; -2), (-3; -3). Hallar la diferencia de las longitudes de las diagonales a) 41 b) 2 41 d) 41 2 e) c) 0 3 41 2 14.Del gráfico siguiente determine las coordenadas del punto P. a) b) c) d) e) (2;6) 19 –19 (-11;2) –14 –18 -10 11.Reducir, “M” si: 3 9. En la figura determinar: a+b a) b) c) d) e) sabiendo que B pertenece al eje “x”, hallar el área del triángulo. a) 10u2 b) 11u2 c) 12u2 d) 13u2 e) 24u2 (-4,1) (-7; 3) (-8; 3) (-5; 2) (-4; 5) (-3;2) y (-2;8) 5a P 2a (-9;1) o (a;b) 10.La base de un triángulo isósceles ABC son los puntos A(1;5) y C(-3;1) x GEOMETRIA ANALITICA II 1. PENDIENTE DE UNA RECTA Se denomina pendiente o coeficiente angular de una recta a la tangente de su ángulo de inclinación. General-mente la pendiente se representa por la letra m, dicho valor puede ser positivo o negativo, dependiendo si el ángulo de inclinación es agudo u obtuso respectivamente. Demostración: Y L P2 y2 a Y P1 y1 L1 b x1 X Pendiente de L1:m1=Tg En este caso m1 > 0 (+) L2 x2 Demostración: Observamos de la figura que es el ángulo de inclinación de L, entonces: Y M=Tg ......(1) De la figura también se observa que: a Tg= .......(2) b Pero: a=y2 – y1; b=x2 – x1 X Reemplazando en (1) se obtiene: Pendiente de L2 : m1=Tg En este caso m2 < 0 (-) Nota: La pendiente de las rectas horizon- tales es igual a cero (y viceversa) las rectas verticales no tienen pendiente. Otra manera de hallar la pendiente de una recta es la siguiente: Sean P1(x1; y1) y P2(x2; y2) dos puntos de la recta, entonces la pendiente (m) se calcula aplicando la fórmula: y y1 m 2 , Si x1 x2 x 2 x1 m y 2 y1 x 2 x1 Ejemplo: Hallar la pendiente de una recta que pasa por (2;-2) y (-1;4). Resolución: Sea P1(2;-2) y P2(-1;4); entonces m 4 (2) 6 m=-2 (2) (2) 3 Una recta pasa por los puntos (2;3) y (6;8) y (10;b). Hallar el valor de b. Resolución: Como la recta pasa por los puntos (2;3) y (6;8) entonces su pendiente es: 83 5 m m ........ (1) 62 4 Como la recta pasa por (2,3) y (10,b) entonces su pendiente es: m 1 7n 2=7-n n=5 2 2. ANGULO ENTRE DOS RECTAS Cuando dos rectas orientadas se intersectan, se foorman cuatro ángulos; se llama ángulo de dos rectas orientadas al formado por los lados que se alejan del vértice. L1 b3 b3 m ...... (2) 10 2 8 De (1) y (2): Pero m=-1, entonces: b3 5 b=13 8 4 El ángulo de inclinación de una recta mide 135º, si pasa por los puntos (-3; n) y (-5;7). Hallar el valor de n. L2 es el ángulo que forma las rectas L1 y L2 L4 L3 Resolución: Y es el ángulo que forman las rectas L3 y L4. 7 Observar que cuando se habla de ángulo entre dos recta se considera a los ángulos positivos menores o iguales que 180º. n 135º x -5 -3 a. Cálculo del Angulo entre dos Rectas Conociendo las pendientes de las rectas que forman el ángulo se puede calcular dicho ángulo. Como el ángulo de inclinación mide 135º entonces la pendiente es: m=Tg135º m=-1 Conociendo dos puntos de la recta también se puede hallar la pendiente: m= 7n 7n m= 5 (3) 2 L1 L2 Tg m1 m 2 1 m1 . m 2 m1 es la pendiente de la recta final (L1) y m2 es la pendiente de la recta inicial (L2). Denominamos a L1 Recta Final, porque de acuerdo con la figura el lado final del ángulo está en L1, lo mismo sucede con L2. Ejemplo: Calcular el ángulo agudo formado por dos rectas cuyas pendientes son: -2 y 3. -1+3m1=-3-3m1 4m1=-2 1 m1 2 Observaciones: Si dos rectas L1 y L2 son paralelas entonces tienen igual pendiente. L1//L2 Si dos rectas L1 y L2 son perpendiculares entonces el producto de sus pendientes es igual a –1. L1 Resolución: Y L2 m1=m2 L2 m1 . m2= -1 3. RECTA La recta es un conjunto de puntos, tales que cuando se toman dos puntos cualesquiera de ésta, la pendiente no varía. Por ejemplo: Si A, B, C y D son puntos de la recta L, L1 X Sea: m1= -2 y m2=3 Entonces: 23 Tg= Tg=1 1 (2)(3) =45º Dos rectas se intersectan formando un ángulo de 135º, sabiendo que la recta final tiene pendiente igual a -3. Calcular la pendiente de la recta final. Resolución: Sea: m1= Pendiente inicial y m2= Pendiente final=-3 Entonces: Tg135º= 3 m1 3 m1 -1= 1 (3)m1 1 3m1 B C D E entonces se cumple que: mAB = mCD = mBD ...... = mL Ecuación de la Recta Para determinar la ecuación de una recta debemos de conocer su pendiente y un punto de paso de la recta, o también dos puntos por donde pasa la recta. Ax By C 0 a) Ecuación de una recta cuya pendiente es m y un punto de paso es p1(x1;y1). en donde la pendiente es: A m= (B0) B y – y1 = m(x – x1) b) Ecuación de una recta conociendo dos puntos de paso p1(x1,y1) y p2(x2;y2) y y1 y 2 y1 (x x1 ) x 2 x1 Ejemplo: Hallar la ecuación general de una recta que pasa por el punto (2,3) y su pendiente es 1/2. Resolución: c) Ecuación de una recta cuya pendiente es m e intersección con el eje de ordenadas es (0;b). y–y1 =m(x – x1) y–3 = Y 1 (x 2) 2 2y–6= x–2 y=mx+b La ecuación es: x – 2y + 4 =0 b X d) Ecuación de una recta conociendo las intersecciones con los coordenados. ejes Resolución: Ecuación: 2x + 3y – 6 = 0 2 La pendiente es: m = 3 2x + 3y = 6 Y L 2 x 3y 1 6 x y 1 3 2 (0,b) (a,0) La ecuación de una recta es: 2x+3y–6 = 0, hallar su pendiente y los puntos de intersección con los ejes coordenados. X x y 1 a b A esta ecuación se le denomina: Ecuación Simétrica de la recta. e) Ecuación General de la Recta La foma general de la ecuación de una recta es: Los puntos de intersección con los ejes coordenados son: (3; 0) y (0; 2) EJERCICIOS 1. Una recta que pasa por los puntos 2; 6 8. Hallar el área del triángulo rectángulo formado por los ejes coordenados y la recta cuya ecuación es: 5x+4y+20 = 0. a) 5 b) 10 c) 15 d) 20 e) 25 9. Señale la suma de coordenadas del punto de intersección de las rectas: L1: 3x-y-7 = 0 con L2:x-3y-13= 0 a) –1 b) –2 c) –3 d) –4 e) -5 10. Dada la recta “L” con ecuación 3x+4y-4 =0 y el punto P(-2,-5), encontrar la distancia más corta de P a la recta L. a) 2 b) 2 c) 6 d) 8 e) 10 11. Calcular el área del triángulo formado por L1: x =4 L2: x + y = 8 y el eje x. a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 12. Calcular el área que se forma al graficar: y = lxl, y = 12. a) 144 b) 68 c) 49 d) 36 e) 45 13. Señale la ecuación de a recta mediatriz del segmento AB : Si A(-3;1) y B(5;5). a) 2x + y – 5 = 0 b) x+2y-5 = 0 c) x+y-3 = 0 d) 2x-y-5 = 0 e) x+y-7 = 0 14. Dado el segmento AB, con extremos: A = (2; -2), B = (6; 2) Determinar la ecuación de la recta con pendiente positiva que pasa por el origen y divide el segmento en dos partes cuyas longitudes están en la relación 5 a 3. a) x-9y = 0 b) x + 9y = 0 c) 9x+ y = 0 d) 9x – y = 0 e) x – y = 0 y 1; 3 tiene como pendiente y ángulo de inclinación a: a) 3 ,60 b) 1,30° d) 5,37° e) 4,60° 2. Hallar la pendiente de la recta: 4x+7y–3 = 0. 1 7 4 d) 7 a) 3. 4. 5. c) 2,45° b) 2 7 e) c) 3 7 5 7 Señale la ecuación de la recta que pase por (3; 2) y cuyo ángulo de inclinación sea de 37º. a) 3x-4y-1 = 0 b) 2x+3y-12 = 0 c) x-y-1 = 0 d) x+y+1 = 0 e) x + y – 1 = 0 Señale la ecuación de la recta que pase por los puntos P (1;5) y Q (-3;2). a) 3x+4y – 17 = 0 b) 3x-4x+17=0 c) 3x-4x-17 = 0 d) 2x+y+4 = 0 e) x+y-2=0 Señale la ecuación de la recta que pasando por (1;2) sea paralela a la recta de ecuación: 3x + y –1 = 0. a) b) c) d) e) 3x+y-5 = 0 x-y-5 = 0 3x-y+5 = 0 2x+2y-5 = 0 x+y-1=0 6. Señale la ecuación de la recta que pasando por (-3;5) sea perpendicular a la recta de ecuación: 2x-3y+7=0. a) x+y+7 = 0 b) 2x+2y+3 = 0 c) x+y+8 = 0 d) 3x+2y-1 = 0 e) x+3y-4 = 0 7. Dada la recta L: x + 2y - 6 = 0 ¿Cuál es la longitud del segmento que determina dicha recta entre los ejes cartesianos? a) 5 b) 2 5 c) 3 5 d) 4 5 e) 5 5 RAZONES TRIGONOMETRICAS DE ANGULOS DE CUALQUIER MAGNITUD 4. ÁNGULO EN POSICIÓN NORMAL Un ángulo trigonométrico está en Posición Normal si su vértice está en el origen de coordenadas y su lado inicial coincide con el lado positivo del eje X. Si el lado final está en el segundo cuadrante, el ángulo se denomina Angulo del Segundo Cuadrante y análogamente para lo otros cuadrantes. Si el lado final coincide con un eje se dice que el ángulo no pertenece a ningún cuadrante. Ejemplos: a. Si es un ángulo cualquiera en posición normal, sus razones trigonométricas se definen como sigue: Y r x2 y2 , r 0 P(x;y) r 0 Y 0 5. RAZONES TRIGONOMÉTRICAS DE ÁNGULOS EN POSICIÓN NORMAL El radio vector siempre es positivo X IC IIC IIIC Sen y ORDENADA r RADIO VECTOR Cos X ABSCISA r RADIO VECTOR Tg y ORDENADA x ABSCISA Y b. 90º 90º a ningún cuadrante no está en posición normal X Nota: 0 x=Abscisa y=Ordenada r=radio vector C tg x ABSCISA y ORDENADA Sec r RADIO VECTOR x ABSCISA Csc r RADIO VECTOR y ORDENADA X Ejemplos: Como “y” esta en el tercer cuadrante entonces tiene que ser negativo. Hallar “x” Y y=-15 (x; 12) 6. SIGNOS DE LA R.T. EN CADA CUADRANTE Para hallar los signos en cada cuadrante existe una regla muy práctica 13 X Resolución: Aplicamos la Fórmula: r x 2 y2 r 2 x 2 y2 Que es lo mismo 2 2 Regla Práctica Son Positivos: 2 x +y =r 90º Reemplazamos “y” por 12 y “r” por 13 en la igualdad anterior x2+122=132 x2+144=169 x2=25 x=5 Como “x” esta en el cuadrante entonces tiene negativo x= -5 segundo que ser Hallar “y” Y X 17 (-8; y) Resolución: Análogamente aplicamos x2+y2=r2 Reemplazamos “x” por 8 y ”r” por 17 en la igualdad anterior. (-8)2+y2=172 64+y2=289 y2=225 y=15 Sen Csc Todas Tg Ctg Cos Sec 180º 0º 360º 270º Ejemplos: ¿Qué signo tiene? Sen100º . Cos200º E Tg300º Resolución: 100º IIC 200º IIIC 300º IVC Reemplazamos Sen100º es (+) Cos200º es (-) Tg300º es (-) E ( )( ) ( ) E ( ) ( ) E=(+) 2 Si IIC Cos2= . Hallar Cos. 9 Resolución: Despejamos dada. Cos Cos2= de la igualdad 2 9 2 3 Como III entonces Cos es negativo, por lo tanto: Cos Cos 2 3 Si IVC Tg2= 4 . Hallar Tg 25 Resolución: Despejamos Tg de la igualdad dada: 4 Tg2= 25 2 Tg= 5 Como IVC entonces la Tg es negativa, por lo tanto: Tg2= 2 5 90º IC 0º 360º 180º IVC IIIC 270º Si IC Si IIC 90º < < 180º 0º < < 90º Si IIIIC 180º < < 270º Si VIC 270º < < 360º Ejemplos: Si IIIC. En qué cuadrante está 2/3. Resolución: Si IIIC 180º < < 270º 60º < < 90º 3 2 120º < < 180º 3 Como 2/3 está entre 120º y 180º, entonces pertenece al II cuadrante. 7. ÁNGULO CUADRANTAL Un ángulo en posición normal se llamará Cuadrantal cuando su lado final coincide con un eje. En consecuencia no pertenece a ningún cuadrante. Los principales ángulos cuadrantes son: 0º, 90º, 180º, 270º y 360º, que por “comodidad gráfica” se escribirán en los extremos de los ejes. IIC Propiedades Si es un ángulo en posición normal positivo y menor que una vuelta entonces se cumple: (0º < < 360º) Si IIC. A qué cuadrante pertenece 70º 2 Resolución: Si IIC 90º < < 180º 45º < < 90º 2 115º < 70º <180º 2 Como 70º esta entre 115º y 2 160º, entonces pertenece al II Cuadrante. R.T. de Ángulos Cuadrantales Como ejemplo modelo vamos a calcular las R.T. de 90º, análogamente se van a calcular las otras R.T. de 0º, 180º, 270º y 360º. Y (x; 12) r 90º X 0 Del gráfico observamos que x=0 r=y, por tanto: (0; y) X Sen90º = y y = =1 r y Cos90º = x 0 = =0 r y r = x r Csc90º = = y y = No definido=ND 0 y =1 y 0º 90º Sen 0 1 0 -1 0 Cos 1 0 -1 0 1 Tg 0 ND 0 ND 0 Ctg ND 0 ND 0 ND Sec 1 ND 0 ND 1 Csc ND 1 ND -1 ND R.T Ejemplos: E 2(1) ( 1) 0 1 Calcular el valor de E para x=45º E y = No definido=ND 0 0 =0 y Sec90º = 2Sen90º Cos180º C tg 270º Sec360º E= 3 y = x x Ctg90º = = y = E 90º 0 Tg90º 2Sen( / 2) Cos C tg(3 / 2) Sec2 Resolución: Los ángulos están en radianes, haciendo la conversión obtenemos: 90º 2 =180º 3 270º 2 2=360º Reemplazamos: Y y Calcular: E= 180º 270º 360º Sen2x Cos6x Tg4x Cos8x Resolución: Reemplazamos x=45º en E: E Sen90º Cos270º Tg180º Cos360º E 1 0 0 1 1 1 E=1 E EJERCICIOS E=Ctg - Csc 1. Del gráfico mostrado, calcular: E = Sen * Cos Y Y X 3; 2 (15; -8) a) 5 6 b) 5 5 d) 6 6 e) 6 8 X c) a) 2 d) 1/4 6 5 b) 4 e) 1/5 c) 1/2 5. Si (3; 4) es un punto del lado final de un ángulo en posición normal . Hallar el valor de: Sen E 1 Cos 2. Del gráfico mostrado, calcular: E=Sec + Tg Y a) 1 d) 3 (-12; 5) b) 2 e) 1/3 c) 1/2 X a) 3/2 d) –2/3 b) –3/2 e) 1 6. Si el lado de un ángulo en posición estándar pasa por el punto (-1; 2). Hallar el valor de: E = Sec . Csc c) 2/3 a) –5/2 d) 2/5 b) 5/2 e) 1 c) –2/5 3. Del gráfico mostrado, calcular: E CscY Sec X 0 7. Si el punto (-9; -40) pertenece al lado final de un ángulo en posición normal . Hallar el valor de: E = Csc + Ctg (-7; -24) a) 24/7 d) –24/7 a) 4/5 d) 5/4 b) –7/24 e) 7/24 c) 25/7 4. Del gráfico mostrado, calcular: b) –5/4 e) –4/3 c) –4/5 8. Dado el punto (20;-21) correspondiente al lado final de un ángulo en posición normal . Hallar el valor de: E = Tg + Sec a) 2/5 d) 5/2 b) –2/5 e) –5/2 a) 17 b) d) 14 e) c) 17 c) 1 a) 1/2 d) b) II c) III e) Es cuadrantal 17 4 3 2 c) b) –1/2 e) 10.Si II. Hallar el signo de: a) + d) + y – Sen 5Cos a) –3/4 d) 5/4 Tg 3 C tg b) – c) + ó – e) No tiene signo E= (Cos270º )Sen90º a) 2 4 d) 2 2 c) III 1 II. Hallar Tg. 3 b) 2 2 e) 2 4 Tg360º Cos0º c) a) 0 d) 2 b) 1 e) –3 c) –1 18.Calcular el valor de: E TgSen Cos CosTg(Sen) 2 12.Si Sen.Cos > 0. ¿En qué cuadrante está ?. 13.Si Sen= c) –5/4 (Sec180º )C tg 270º b) – c) + – e) No tiene signo b) II e) II III b) 3/4 e) 0 17.Calcular el valor de: E=Ctg432º.Tg2134º.Csc3214º.Sec4360º a) I d) I III 3 . 2 Hallar el valor de: E 15 Tg Sen 11.Hallar el signo de: a) + d) + – 3 2 2 2 16. Si Csc2=16 << E 17 4 15.Si Ctg2=3270º<<360º. Hallar Sen 9. Si Csc <0 Sec > 0. ¿En qué cuadrante está ?. a) I d) IV 14.Si Ctg=0,25 III. Hallar Sec. 2 2 a) 0 d) 2 b) 1 e) –3 c) –1 19.Si (5; 12) es un punto del lado final de un ángulo en posición normal . Hallar el valor de 1 Sen E Cos a) 5 d) –1/5 b) –5 e) 10 c) 1/5 20.Del gráfico calcular: P = ctg + Csc Y X 0 (7; -24) a) 3/4 d) 4/3 b) –3/4 e) –4/3 c) 1 FUNCIONES TRIGONOMETRICAS 8. FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA Se denomina Función Trigonométrica al conjunto de pares ordenadas (x, y), tal que la primera componente “x” es la medida de un ángulo cualquiera en radianes y la segunda componente “y” es la razón trigonométrica de “x”. Es decir: 10. FUNCIÓN SENO a. Definición Sen = {(x; y) / y = Senx} DOM (SEN): “x” <-; > o IR RAN (SEN): “Y” [-1; 1] Gráfico de la Función SENO F.T. = {(x; y) / y = R.T.(x)} Y 9. DOMINIO Y RANGO DE UNA FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA Si tenemos una función trigonométrica cualquiera. y = R.T.(x) Se llama Dominio (DOM) de la función trigonométrica al conjunto de valores que toma la variable “x”. DOM = {x / y = R.T.(x)} Se llama Rango (RAN) de la función trigonométrica al conjunto de valores que toma la variables “y”. 1 -4 0 -2 2 4 X -1 Una parte de la gráfica de la función seno se repite por tramos de longitud 2. Esto quiere decir que la gráfica de la función seno es periódica de período 2. Por lo tanto todo análisis y cálculo del dominio y rango se hace en el siguiente gráfico: Y RAN = {y / y = R.T.(x)} 1 Recordar Álgebra La gráfica corresponde a una función y=F(x) donde su Dominio es la proyección de la gráfica al eje X y el Rango es la proyección de la gráfica al eje Y. 0 X /2 X 0 /2 3/2 2 Y=Senx 0 1 0 -1 0 3/2 2 -1 Y DOM(F)=x1; x2 RAN(F)=y1; y2 y2 RANGO Gráfica de Y=F(x) y1 0 x1 x2 DOMINIO X Nota El período de una función se representa por la letra “T”. Entonces el período de la función seno se denota así: T(Senx=2) b. Propiedad Si tenemos la función trigonométrica y=Asenkx, entonces al número “A” se le va a llamar Amplitud y el período de esta función es 2/k. Es decir: Gráfico de la Función COSENO Y 1 -4 y = ASenkx Ampitud A 2 T(Senkx) k Gráfico: Y 2 Una parte de la gráfica de la función coseno se repite por tramos de longitud 2. Esto quiere decir que la gráfica de la función coseno es periodo 2. Por la tanto todo análisis y cálculo del dominio y rango se hace en el siguiente gráfico: A Y 0 X 2 k -A Tramo que se repite 0 /2 3/2 X 2 -1 Graficar la función y=2Sen4x. Indicar la amplitud y el período. Resolución: y = 2Sen4x 1 Período Ejemplo: Ampitud 2 2 T(Sen4x ) 4 2 Graficando la función: Y X 0 /2 3/2 2 Y=Cosx 1 0 -1 0 1 Nota El período de una función Coseno se denota así: T(Cosx=2) b. Propiedad Si tenemos la función trigonométrica y=ACoskx, entonces al número “A” se le va a llamar Amplitud y el período de esta función es 2/k. Es decir: 2 Amplitud 0 X 4 -1 Amplitud 0 -2 /8 /4 -2 3/8 X 2 2 y = ACoskx Ampitud A 2 T(Coskx ) k Período Gráfico: Y 11.FUNCIÓN COSENO a. Definición A Cos = {(x; y) / y=Cosx} DOM (COS): “x” <-; > o IR RAN (COS): “Y” [-1; 1] Amplitud 0 2 k -A Tramo que se repite X Período Ejemplo: b. Para la Función COSENO Graficar la función y=4Sen3x. Indicar la amplitud y el período. Y Resolución: (a;b ) b=Cosa Ampitud 4 y = 4Cos3x T(Cos3x ) 0 X a 2 3 Ejemplo: Graficando la función: Graficamos la función: y=Cosx Y Y 4 Amplitud 0 /6 /3 /2 -4 X 2 3 (60;1/2) 1/2=Cos60º Período 0 60 -1=Cos180º X 180º (180º;-1) 12.PROPIEDAD FUNDAMENTAL a. Para la Función SENO Si (a; b) es un punto que pertenece a la gráfica de la función y=Senx. EJERCICIOS 1. Si el dominio de la función y=Senx es 0; /3 hallar su rango. Entonces se cumple que: a) 0; 1 b=Sena Y d) X a 3 ; 1 2 3 =Sen120º 2 (120º; 3 ) 2 120º 270º (270º;-1) 2. Si el rango de la función y = Sen x es 1/2; 1 3. Si el dominio de la función y=Cosx es /6; /4. hallar el rango, sugerencia: graficar. Y -1=Sen270º 3 2 a) 0; /6 b) 0; 6/ c)/6;/2 d) /6; 5/6 e) /2; 5/6 Ejemplo: Graficamos la función: y=Senx 0 e) c) 0; (a;b) b=Sena 0 1 3 ; 2 2 b) 0;1/2 a) 0; X d) 2 2 b) 0; 3 2 3 3 ; 1 e) ; 1 2 2 c) 2 3 ; 2 2 4. Si el rango de la función y=Cosx es -1/2; 1/2. Hallar su dominio, sugerencia: graficar. a) 0; /3 c) /3; 2/3 e) /3; b) /3; /2 d) /2; 2/3 5. Hallar el período (T) de las siguientes funciones, sin graficar. I. y = Sen4x IV. y = Cos6x x x II. y = Sen V. y = Cos 3 5 3x 2x III. y = Sen VI. y = Cos 4 3 6. Graficar las siguientes funciones, indicando su amplitud y su período. I. y = 2Sen4x 1 x II. y = Sen 4 2 III. y = 4Cos3x 1 x IV. y = Cos 6 4 7. Graficar las siguientes funciones: I. II. III. IV. y = -Senx y = -4Sen2x y = -Cosx y = -2Cos4x 10.Graficar las siguientes funciones: I. y = Sen x 4 II. y = Sen x 4 III. y = Cos x 3 IV. y = Cos x 3 11.Calcular el ángulo de corrimiento() y el período (T) de las siguientes funciones: I. y = Sen 2 x 3 x II. y = Sen 2 3 III. y = Cos 4 x 6 x IV. y = Cos 2 3 12.Graficar las siguientes funciones: I. y = 2 3Sen 2x 4 II. 13.Hallar la ecuación de cada gráfica: I. 8. Graficar las siguientes funciones: I. II. III. IV. 1 0 II. I. II. y = 3 – 2Senx y = 2 – 3Cosx Y 2 y = Senx + 1 y = Senx - 1 y = Cosx + 2 y = Cosx - 2 9. Graficar las siguientes funciones: y = 1 2Cos 3x 3 2 X Y 3 2 1 0 /4 X III. CIRCUNFERENCIA TRIGONOMÉTRICA Una circunferencia se llama Trigonométrica si su centro es el origen de coordenadas y radio uno. Y Y 3 B(0;1) 0 X -3 1 A(1;0) C(-1;0) 0 IV. X Y D(0;-1) 2 1 0 X 6 14.La ecuación de la gráfica es: y=2Sen4x. Hallar el área del triángulo sombreado. Y En Geometría Analítica la circunferencia trigonométrica se representa mediante la ecuación: x2 + y2 = 1 1. SENO DE UN ARCO El seno de un arco es la Ordenada de su extremo. Y y (x;y) Sen = y X X 0 2 u 4 d) u2 a) 2 u 8 e) 2u2 b) c) 2 u 2 Ejemplo: Ubicar el seno de los sgtes. arcos: 130º y 310º Resolución: Y 130º Sen130º X 0 Sen310º 310º Observación: Sen130º > Sen310º 2. COSENO DE UN ARCO El seno de un arco es la Abscisa de su extremo. Y En general: Si recorre de 0º a 360º entonces el seno de se extiende de –1 a 1. Es decir: Y Cos = x (x;y) x 1 X 0 X Ejemplo: -1 Ubicar el Coseno de los siguientes. arcos: 50º y 140º Si 0º360º -1Sen1 Resolución: Máx(Sen)=1 Mín(Sen)=-1 Y 140º 50º Cos140º 0 X Cos50º 4. VARIACIONES DEL COSENO DE ARCO A continuación analizaremos la variación del coseno cuando esta en el segundo cuadrante. Y 90º Observación: Cos50º > Cos140º 3. VARIACIONES DEL SENO DE ARCO A continuación analizaremos la variación del seno cuando esta en el primer cuadrante. 180º Cos 0 X Y 90º Si 0º<<180º -1<Cos<0 Sen En general: 0º 0 Si 0º<<90º 0<Sen<1 X Si recorre de 0º a 360º entonces el coseno de se extiende de –1 a 1. Es decir: Y 4. Si II. Hallar la extensión de “k” para que la siguiente igualdad exista. 1 -1 Sen X 2k 9 5 5. Si IV. Hallar la extensión de “k” para que la siguiente igualdad exista. Si 0º360º -1Cos1 Max(Cos)=1 Min(Cos)=-1 EJERCICIOS 1. Indicar verdadero (V) o falso (F) según corresponda: b) VV c) FF e) Faltan datos 2. Indicar verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Sen100º > Sen140º II. Sen350º < Sen290º a) VV d) FF b) VF c) FV e) Falta datos 3. Hallar el máximo valor de “k” para que la siguiente igualdad exista. Sen a) –1/3 d) 1 3k 1 5 b) –1 e) 2 6. Indicar verdadero (V) o (F) según corresponda: I. Sen= 2 1 II. Sen= 2 3 III. Sen= 3 I. Sen20º > Sen80º II. Sen190º < Sen250º a) VF d) FV 3 Sen 2 4 a) <1/2; 5/4> b) <-1/2; 5/4> c) <-5/4; 0> d) <-1/2; 0> e) <-5/4; -1/2> k c) 0 a) VVV d) FVF b) VVF e) VFV c) FFF 7. Hallar el máximo y mínimo de “E” si: E = 3–2Sen a) Max=-1 b) Max=5 c) Max=1 d) Max=5 e) Max=3 ; ; ; ; ; Min=-5 Min=1 Min=-5 Min=-1 Min=-2 8. Si III. Hallar la extensión de “E” y su máximo valor: 4 Sen 3 E 7 a) b) c) d) e) 4/7<E<1 –1<E<3/7 –1<E<-3/7 –1<E<-3/7 –1<E<1 Max=1 Max=3/7 Max=-3/7 No tiene Max Max=1 9. Calcular el área del triángulo sombreado, si la circunferencia es trigonométrica. 12. Indicar verdadero (V) o falso(F) según corresponda: I. Cos100º < Cos170º II. Cos290º > Cos340º Y a) FV d) FF X 13. Hallar el mínimo valor de “k” para que la siguiente igualdad exista. 5k 3 Cos 2 a) Sen d) - b) -Sen 1 Sen 2 c) b) VF c) VV e) Faltan datos 1 Sen 2 a) –1/5 d) –1 b) 1/5 e) –5 e) 2Sen 10. Calcular el área del triángulo sombreado, si la circunferencia es trigonométrica: Y 14. Indicar verdadero (V) o Falso (F) según corresponda. I. Cos = a) FVF d) VVV X d) - 1 Cos 2 5 1 2 2 b) FFF e) VFV c) FVV 15. Hallar el máximo y mínimo valor de “E”, si: b) -Cos c) 1 Cos 2 e) -2Cos 11. Indicar verdadero (V) o Falso (F) según corresponda: I. Cos10º < Cos50º II.Cos20º > Cos250º a) VV d) FV 3 1 2 II. Cos = III. Cos = a) Cos c) 1 b) FF c) VF e) Faltan datos E = 5 – 3Cos a) Max = 5 ; b) Max = 8 ; c) Max = 5 ; d) Max = -3 ; e) Max = 8 ; Min Min Min Min Min = = = = = -3 2 3 -5 -2 IDENTIDADES TRIGONOMETRICAS 1. IDENTIDAD TRIGONOMÉTRICA Una identidad trigonométrica es una igualdad que contiene expresiones trigonométricas que se cumplen para todo valor admisible de la variable. Ejemplos Identidad Algebraica: (a+b)² = a² + 2ab + b² Identidad Trigonométrica: Sen² + Cos² = 1 Ecuación Trigonométrica: Sen + Cos = 1 Para: = 90º Cumple Para: = 30º No cumple 2. IDENTIDADES FUNDAMENTALES Las identidades trigonométricas fundamentales sirven de base para la demostración de otras identidades más complejas. Se clasifican: Pitagóricas Por cociente Recíprocas 2.1 IDENTIDADES PITAGÓRICAS I. Sen² + Cos² = 1 II. 1 + Tan² = Sec² III. 1 + Cot² = Csc² Demostración I Sabemos que x² + y² = r² x 2 y2 1 r2 r2 2.2 y2 x 2 1 r2 r2 Sen² + Cos² = 1 IDENTIDADES POR COCIENTE I. II. Sen Cos Cos Cot = Sen Tan = Demostración I y ORDENADA y r Sen Tan = L.q.q.d. ABSCISA x x Cos r l.q.q.d. 2.3 IDENTIDADES RECÍPROCAS I. Sen . Csc = 1 II. Cos . Sec = 1 III. Tan . Cot = 1 Demostración I y r . 1 Sen . Csc = 1 r y L.q.q.d. Observaciones: Sabiendo que: Sen² + Cos² = 1 Despejando: Así mismo: Sen² = 1 – Cos² Cos² = 1 - Sen² Sen² = (1 + Cos) (1-Cos) Cos² = (1 + Sen) (1-Sen) 3. IDENTIDADES AUXILIARES A) Sen4 + Cos4 = 1 – 2Sen² . Cos² B) Sen6 + Cos6 = 1 – 3Sen² . Cos² C) Tan + Cot = Sec . Csc D) Sec² + Csc² = Sec² . Csc² E) (1+Sen + Cos)² = 2(1+Sen)(1+Cos) Demostraciones A) Sen² + Cos² = 1 Elevando al cuadrado: (Sen² + Cos²)² = 1² 4 4 Sen + Cos +2 Sen² + Cos² = 1 Sen4+Cos4=1–2 Sen².Cos2 B) Sen² + Cos² = 1 Elevando al cubo: (Sen² + Cos²)3 = 13 6 6 Sen + Cos +3(Sen² + Cos²) (Sen² + Cos²)= 1 1 Sen6 + Cos6 +3(Sen² + Cos²) = 1 Sen6+Cos6=1-3(Sen².Cos²) C) Tan + Cot = Sen Cos Cos Sen 1 Sen 2 Cos 2 Tan + Cot = Cos . Sen 1.1 Tan + Cot = Tan + Cot = Sec . Csc Cos . Sen D) Sec² + Csc² = 1 1 2 Cos Sen 2 1 2 Sen Cos 2 Sec² + Csc² = Cos 2 . Sen 2 Sec² + Csc² = 1.1 Cos . Sen 2 2 Sec² + Csc² = Sec² . Csc² E) (1+Sen + Cos)²= 1²+(Sen)²+(Cos)²+2Sen+2Cos+2Sen.Cos = 1+Sen² + Cos² + 2Sen.2cos + 2Sen.Cos = 2+2Sen + 2Cos + 2Sen.Cos Agrupando convenientemente: = 2(1 + Sen) + 2Cos (1 + Sen) = (1 + Sen) (2 + 2Cos) = 2(1 + Sen) (1 + Cos) (1 + Sen + Cos)² = 2(1+Sen) (1+Cos) 4. PROBLEMAS PARA DEMOSTRAR Demostrar una identidad consiste en que ambos miembros de la igualdad propuesta son equivalentes, para lograr dicho objetivo se siguen los siguientes pasos: 1. Se escoge el miembro “más complicado” 2. Se lleva a Senos y Cosenos (por lo general) 3. Se utilizan las identidades fundamentales y las diferentes operaciones algebraicas. Ejemplos: 1) Demostrar: Secx (1 – Sen²x) Cscx = Cotx Se escoge el 1º miembro: Secx (1-Sen²x) Cscx = Se lleva a senos y cosenos: 1 1 . Cos 2 x . Cosx Senx 1 Se efectúa: Cosx . = Senx Cotx = Cotx 2) Demostrar: Secx + Tanx - 1 1 + Secx - Tanx = 2Tanx Se escoge el 1º Miembro: Secx + Tanx - 1 Secx – Tanx + 1 = Secx + (Tanx – 1) Secx – (Tanx -1)= Se efectúa (Secx)² - (Tanx - 1)² = (1 + Tan²x) – (Tan²x – 2Tanx + 1) = 1 + Tan²x – Tan²x + 2Tanx - 1 = 2Tanx = 2Tanx 5. PROBLEMAS PARA REDUCIR Y SIMPLIFICAR Ejemplos: 1) Reducir: K = Sen4x – Cos4x + 2Cos²x Por diferencia de cuadrados 1 K = (Sen²x + Cos²x) (Sen²x – Cos²x) + 2Cos²x K = Sen²x - Cos²x + 2Cos²x K = Sen²x + Cos²x K = 1 2) Simplificar: E = 1 Cosx Senx Senx 1 Cosx 1 Cos x 1 Cosx 1 Cosx Senx Senx E Senx (1 Cosx ) 2 E= Sen 2 x Sen 2 x O E= E=0 Senx (1 Cosx ) Senx (1 Cosx ) 6. PROBLEMAS CON CONDICIÓN Dada una o varias condiciones se pide hallar una relación en términos de dicha o dichas condiciones. Ejemplo Si: Senx + Cosx = 1 . Hallar: Senx . Cosx 2 Resolución 1 Del dato: (Senx + Cosx)² = 2 1 Sen²x + Cos²x + 2Senx . Cosx = 4 2 1 1 -1 4 3 3 2Senx . Cosx = Senx . Cosx = 4 8 2Senx . Cosx = 7. PROBLEMAS PARA ELIMINACIÓN DE ÁNGULOS La idea central es eliminar todas las expresiones trigonométricas, y que al final queden expresiones independientes de la variable. Ejemplo: Eliminar “x”, a partir de: Cosx = b Resolución DeSenx = a Cosx = b Senx = a Sen²x = a² Sumamos Cos²x = b² Sen²x + Cos²x = a² + b² 1 = a² + b² PROBLEMAS PARA LA CLASE 2 1. Reducir : E Sen x.Secx Cosx b) Cscx a) Secx 2. Simplificar : a) tgx E c) d) Ctgx Tgx e) 1 Secx Tgx 1 Cscx Ctgx 1 b) cscx c) secx d) ctgx e) Secx.Cscx 3. Reducir : E a) 1 1 Cos2 Tg2 4. Reducir: b) 1 1 2 Csc 1 1 Sen2 Sec 2 c) Csc 2 d) Ctg2 e) Sen2 Senx Tgx Cosx Ctgx G 1 Senx 1 Cosx a) 1 b) c) Tgx 1 d) Ctgx Secx.Cscx 1 2 5. Calcular el valor de “K” si : 1 K 1 K 2Sec a) Cos b) Sen c) Csc d) Sec e) Tg 6. Reducir : W (Senx Cosx 1)(Senx Cosx 1) e) Senx.Cosx a) 2 b) c) Senx Cosx d) 2Senx e) Cscx e) 2Senx.Cosx e) Secx Cscx Senx 7. Reducir : G 3 Secx Cosx a) b) Ctgx c) 1 d) Tgx 8. Reducir : Secx K Ctgx.Cosx Cscx 1 2Sen2 x a) Senx b) c) Cosx d) Tgx Ctgx 1 9. Si : Csc Ctg 5 Calcular : a) 5 b) 4 10. Reducir : a) Sec 6 x 11. Reducir : a) 1 E Sec Tg b) c) 2 d) 2/3 e) 3/2 H Tg2 x Tg4 x 3Tg2 x 3 1 b) Cos6 x c) Tg6 x d) G Senx Tgx Cosx 1 1 Cosx Senx Cosx c) d) Senx Ctg6 x e) 1 Cscx e) Secx 12. Reducir : J Cos.(Sec 3 Csc ) Tg3 .(Ctg Ctg4 ) a) 1 b) c) 2Ctg 2Cos d) e) 2Sen Sec 2 2 4 2 13. Reducir : W (Sec 1)(Sec 1) Ctg a) Ctg2 b) 14. Reducir : M a) 2 Csc 8 b) 10 c) 5 d) 3 b) Tg8 Cos2 x e) 7 1 1 1 Sen2 x d) (2Tgx Ctgx)2 (Tgx 2Ctgx)2 Tg2 x Ctg2 x 15. Reducir : E 1 1 a) Sec 8 c) 1 Sen2 x 1 (1 Senx)(1 Senx) c) Tg2 x d) Ctg2 x e) Sec 2 x e) Sec8.Ctg2 Tg Ctg m Sen3 Cos3 16. Si : Tg Ctg 2 Sen Cos3 Calcular el valor de “ m “ a) 0 b) 1 c) – 1 d) 2 17. Simplificar : E a) Csc 2 x b) (Cos3 x.Sec 2 x Tgx.Senx)Cscx Ctgx.Senx Sec 8 x c) 3 2Sen 19. Si : b) 2Cos c) d) Secx.C sc x 18. Si : 4 , Reducir : a) e) – 2 J 1 Tg d) Secx.Ctgx e) Sec 2 x.C sc x 2 2 1 Tg Ctg Tg Ctg 2Cos e) 2(Sen Cos) 1 3 E Sec 2.(1 Ctg2) Sen4 Cos4 Calcular : a) 2 b) 4 c) 7/2 d) 9/2 e) 5 20. Simplificar : R (Senx Cosx)(Tgx Ctgx) Secx a) Senx b) c) Cosx Ctgx d) e) Secx Cscx 21. Reducir : H (Secx Cosx)(Cscx Senx)(Tgx Ctgx) a) 1 22. Si : b) 2 Tgx b) 24. Reducir : a) Tgx E Sec 2 Ctg2 b) 3 43 23. Reducir : a) e) 4 Tg 7 Ctg Calcular : a) c) 3d) 0 b) E Ctgx c) 3 7 d) 4 3 e) 4 5 Sec 2 x Csc 2 x Sec 2 x.Csc 2 x Tg2x 2Sec 2 x.Csc 2 x 2Tg2 x H 5 c) Senx d) Sec 2 x e) Sen2 x e) Senx.Cosx (1 Senx Cosx)2 (1 Senx) Senx.Cosx(1 Cosx) c) Senx d) Cosx FUNCIONES TRIGONOMETRICAS DE LOS ARCOS COMPUESTOS REDUCCION AL PRIMER CUADRANTE FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS DE LA SUMA DE DOS ARCOS Sen (+)= Sen.Cos +Sen.Cos b) Cos 16º = Cos (53º-37º) = Cos 53º.Cos37º Sen37º 3 4 4 3 5 5 5 5 = Cos (+)= Cos. Cos-Sen.Sen Cos 16º = tg tg Tg (+) = 1 tg.tg 24 25 FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS DE LA RESTA DE DOS ARCOS 74º 25 7 16º Sen (-)= Sen.Cos - Cos.Sen 24 Cos (-)= Cos.Cos + Sen.Sen c) tg 8º = tg (53º-45º) Tg (-) = tg - tg 1+ tg . tg Ojo: Ctg(+)= Ctg . Ctg + 1 Ctg Ctg Aplicación: a) Sen 75º = Sen (45º+30º) = Sen 45º Cos30º+Cos45º Sen30º 4 1 tg53º tg 45º 3 = = 4 1 tg53º.tg 45º 1 3 1 Tg 8º 7 2 3 2 1 = 2 2 2 2 Sen75º = 4 1 6 2 4 8º 7 75º 6 2 15º 6 2 82º 5 2 1 3 7 3 EJERCICIOS RESUELTOS 1. Calcular: Resolución E=(Sen17º + Cos13º)²+(Cos17º+Sen13º)² = Sen²17º + Cos²13º+ 2Cos13ºSen17º + Cos²17º+Sen²13º+ 2Cos17º.Sen13º = 1+1+2Sen (17º+13º) = 2 + 2Sen30º= 3 2. Hallar: P=Cos80º+2Sen70º.Sen10º Sen 20º = a Sen (45º-25º) = a 1 2 .cos 25 º 2b b- 1 1 2 . Sen 25º a Sen 25º = a 2 Resolución = Cos(70º+10º)+2Sen70º.Sen10º = Cos70º.Cos10º-Sen70º.Sen10º+2Sen70º.Sen10º = Cos70º.Cos10º+ Sen70ºSen10º = Cos(70º-10º)=Cos60º = 1 2 3. Hallar Dominio y Rango: f(x) = 3Senx + 4 Cosx Sen 25º = Tg25º = Sen 25º Cos 25º 2 (b-a) 2 (a b) 2b ab b 5. Simplificar: E=Sen²(+)+sen²-2sen (+) Sen.Cos Resolución Dominio:x R 3 5 Rango: y = 5 Sen x 4 Cos x 5 Y = 5 (Sen37º.Senx +Cos37º.Cosx) Y = 5 Cos(x-37º) Ymax = 5 ; Ymin = -5 E = Sen²(Cos² + Sen²) a 2 b2 E = Sen² Emin = - a 2 b 2 Ejemplo: -13 5 Senx + 12 Cos x 13 - 2 Sen x + Cosx E = sen(+)-Cos.Sen²+Sen²(1-Cos²) E = Sen²Cos² + Sen² . Sen² Propiedad: E = a Sen b Cos x Emáx = Resolución: Ordenando: E = Sen²(+) – 2Sen(+) Sen.Cos + Sen² + Cos²Sen² - Cos²Sen² 2 4. Siendo Sen 20º = a, Cos 25º = 2 b. Obtener tg 25º en término de “a” y “b” 6. Siendo: Sen + Sen + Sen =0 Cos + Cos + Cos = 0 Calcular: E = Cos (-) + Cos (-) + Cos (-) Resolución: Cos + Cos = - Cos Sen + Sen = - Sen Al cuadrado: Cos² + Cos² + 2Cos . Cos = Cos² + Sen² + Sen² + 2Sen . Sen = Sen² 1 + 1 + 2 . Cos( - ) = 1 Cos ( - ) = Por analogía: 1 2 Resolución ........................ 10. Siendo “Tag ” + “Tag” las raíces de la ecuación: a . sen + b . Cos = c Hallar: Tg ( + ) Resolución: 1 2 1 Cos ( - ) = 2 Cos ( - ) = - Dato: a Sen + b Cos = c a Tg + b = c . Sec a² tg² + b²+ 2abtg = c² (1+tg²) E = - 3/2 (a² - c²) tg² + (2ab)tg + (b² - c²)=0 Propiedades : tg + tg = Tag( A + B) =TagA + TagB +TagA TagB Tag( A +B) Ejm. Tg18º+tg17º+tg36ºtg18ºtg17º=tg35º Tg20º + tg40º + 3 tg20º tg40º = 3 (tg60º) tg22º + tg23º + tg22º . tg23º tg + tg2 + tg tg2 tg3 =1 = tg3 2ab a 2 c2 b2 c2 tg . tg = 2 a c2 2ab 2 2 tg tg tg (+) = a 2 c 2 b c 1 tg.tg 1 2 2 a c 2ab 2ab tg(+) = 2 2 2 a b b a2 Propiedades Adicionales 8. Hallar tg si: Sen(a b) Cosa.Cosb Sen(a b) Ctga Ctgb Sena.Senb Tag Tagb 4 6 2 Resolución: ........................ 9. Siendo: tg (x-y) = Sen( ).Sen( ) Sen 2 Sen 2 Cos( ).Cos( ) Cos 2 Sen 2 Si : a + b + c = 180° ab , tg (y-z) = 1 ab Hallar: tg (x-z) Taga Tagb Tagc Taga.Tagb.Tagc Ctga.Ctgb Ctga.Ctgc Ctgb.Ctgc 1 Si: a + b + c = 90° 7. Reducir : E Ctga Ctgb Ctgc Ctga.Ctgb.Ctgc TagaTagb . TagaTagc . TagbTagc . 1 EJERCICIOS 3 1. Si : Sen ; III C; 5 12 Cos , IV C. 13 E Sen( ) a) 16/65 d) 13/64 a) 1 b) -1 c) Taga.Ctgb d) Tgb.Ctga e) 2 8. Reducir E Cos(60 x) Sen(30 x) Hallar: b) 16/65 c) 9/65 e) 5/62 2. Reducir : E Sen(a b) Tagb Cosa.Cosb a) Taga b) Tagb c) Tag(a – b) d) Tag( a +b )e) Ctga 3. Si : Cos(a b)Cos(a b) 1 2 Hallar E = Csca.Cscb a) 2 d) 5 b) 3 e) 6 4. Si : Sen c) 4 5 ;θ III C; Tag =1 ; 13 III C Hallar E = Sen( ) a) 17 2 /13b) 17 2 /15 c)17 2 /14 d) 17 2 /26e) 5 2 /26 5. Reducir : G a) Senb d) Cosb Cos(a b) Cos(a b) 2Sena b) Sena c) Cosa e) 1 6. Reducir :M = 8Sen( 45) 2Sen a) 2Cosθ b) 2Senθ c) 3Cosθ d) 2Senθ Cosθ e) Ctgθ Sen(a b) Senb.Cosa Sen(a b) Senb.Cosa a) Senx b) Cosx c) d) Cosx e) 3Senx 3Cosx 9. Si se cumple: Cos(a b) 3SenaSenb Hallar M = Taga.Tagb a) 1 /2 b) 2 d) 1 e) 1/4 c) 1 /2 : 10. Si ABCD es un cuadrado. Hallar Tagx B C a) 19/4 REDUCCIÓN AL PRIMER CUADRANTE PRIMER CASO: Reducción para arcos positivos menores que 360º b) 4/19 2 c) 1/2 x d) 7/3 A e) 3/4 D E 180 f .t. 360 f.t. Depende del cuadrante 5 11. Reducir : 90 co f .t. 270 f.t. E = Cos80 2Sen70.Sen10 a) 1 d) 1 /4 Ejm: Sen200º=(Sen180º+20º)=-Sen 20º b) 2 c) 1 /2 e) 1 /8 IIIQ Tg300º = (tg300º - 60º) = -tg60º 2 5 12. Si: Tag Tag ; Ctg Ctg 3 2 IVQ Hallar E = Tag( ) a) 11/ 10 d) 13 / 10 x = -Senx 2 Cos b) 10 / 11 e) 1 / 2 c) 5 /3 II Q 13. Hallar : Ctgθ a) 1 /2 B Sec 2 E 5 C SEGUNDO CASO: Reducción para arcos positivos mayores que 360º f.t. (360º . n + ) = f.t. (); “n” Z b) 1 /32 c) 1 /48 6 θ d) 1 /64 D e) 1 /72 A 14. Hallar :M = (Tag80 Tag10)Ctg70 a) 2 d) 3 b) 1 e) 1 /3 c) 1 /2 8 sec Sec 7 7 7 Ejemplos: 1) Sen 555550º = Sen 70º 555550º 360º 1955 1943 -1555 1150 - 70º 15. Hallar el máximo valor de: M = Sen(30 x) Cos(60 x) a) 1 d) 5 /3 b) 2 /3 e) 1 /7 c ) 4 /3 2) Cos 62 2 2 Cos12 Cos 5 5 5 TERCER CASO: Reducción para arcos negativos Sen(-) = -Sen Ctog(-) = -Ctg Cos(-) = Cos Sec(-) = Sec Tg(-) =-tg Csc(-) = -Csc Ejemplos: Sen (-30º) = -Sen30º Cos (-150º) = Cos 150º = Cos (180º - 30º) = - Cos 30º Tg x 3 3 tg x = -ctgx 2 2 ARCOS RELACIONADOS a. Arcos Suplementarios Si: + = 180º ó Sen = Sen Csc = Csc Ejemplos: Sen120º = Sen60º EJERCICIOS 1. Reducir E = Cos 330 Ctg 150 a) 1 /2 d) 5 /2 b) 3 /2 e) 7 /2 2. Reducir : M = Sen 1200 Ctg 1500 a) 1 /2 d) 2 b) 3 / 2 c) 3 / 3 e) 3 / 3 3. Reducir A= a) Tagx d) Senx 5 2 tg 7 7 b. Arcos Revolucionarios Si + = 360º ó 2 Cos = Cos Sec = Sec Ejemplos: Sen300º = - Sen60º Cos200º = Cos160º Tg 8 2 tg 5 5 3 /3 Tag ( x) Sen(2 x) Ctg ( x) Cos ( x) 2 b) Tagx e) 1 c) 1 4. Hallar : M = Ctg 53 a) .Sen325 .Sec 41 4 6 4 b) 2 d) 2 / 2 5. Reducir: a) 2 d) 3 2 / 2 c) 2 e) 1 Cos120º = -Cos60º Tg c) 3 /2 A= Ctg1680.Tag1140 Cos 300 b) 2 c) 1 /2 e) 3 6. Reducir: Sen( ) Sen( ) M= Sen(2 ) Cos(3 ) 2 a) 1 b) 2 c) 3 d) 2 e) 1 7. Si: Sen( ) m 1, 2 2 Cos(2 ) Hallar “ m “ a) 1 /5 d) 4 /5 b) 2 /5 e) 6 /5 c) 3 /5 m 3 8. Reducir: A = a) 3 /4 d) 1 /4 Sen( 1920)Ctg (2385) 5 7 Sec ( ).Ctg 6 4 b) 4 /3 c) 5 /2 e) 2 9. Reducir: M= Cos123 .Tag17 .Sen125 4 3 6 a) 2 /2 b) 2 / 4 c) d) 6 /6 e) 1 /6 6/4 10. Reducir: M= 3 x )Sen 2 ( x ) 2 3 2 Ctg ( x) 2 Cos( x )Sen( b) Sen 4 x c) Cos 4 x a) 1 d) Sen 2 x e) Cos 2 x 11. Si se cumple que : Sen(180 x ).Sen(360 x ) 1/ 3 Hallar E = Tag 2 x Ctg 2 x a) 5 /3 d) 1 /3 b) 2 /3 e) 5 /2 c ) 2 /5 12. Siendo : x + y = 180° Hallar: A= Sen (20 x) Cos ( y 40) Cos (140 y ) Sen (200 x) a) 1 b) 2 c) 2 d) 1 e) 0 13. Del gráfico hallar E = Tag Tag a) 5 /6 b) 1 /5 c) 1 /6 d) 6 /5 e) 2 /5 A (3 ; 2) θ FUNCIONES TRIGONOMETRICAS DE ARCO DOBLE Y MITAD I. FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS DE ARCO DOBLE 1. Seno de 2: Del triángulo rectángulo: * Sen 2 = 2tg 1 tg 2 * Cos 2 = 1 tg 2 1 tg 2 Sen 2 = 2Sen Cos 2. Coseno de 2: 5. Especiales: Cos 2 = Cos² - Sen² Cos 2 = 1 – 2 Sen² ... (I) Cos 2 = 2 Cos² - 1 ... (II) 3. Fórmulas para reducir el exponente (Degradan Cuadrados) De (I)... De (II).. 2 Sen² = 1 – Cos 2 2 Cos² = 1+Cos 2 4. Tangente de 2: 2Tg tg2 = 1 Tg 2 1 + Tg 2 2Tg 1-Tg 2 Ctg + Tg = 2Csc 2 Ctg - Tg = 2Ctg2 Sec 2 + 1 = Sec 2 - 1 = tg2 . tg 8Sen4 = 3 – 4 Cos2 + Cos4 8Cos4 = 3 + 4 Cos2 + Cos4 Sen4 + Cos4 = 3 Cos 4 4 Sen6 + Cos6 = 5 3Cos 4 8 tg 2 tg EJERCICIOS 1 Sen 2x Cos 2x 1. Reducir: R= 1 Sen 2 x Cos 2 x 4. Si tg²x – 3tgx = 1 Resolución: Resolución: Sabemos: 1 Cos 2 x Sen 2 x 2Cos 2 x 2SenxCosx R= 1 Cos 2x Sen 2x 2Sen 2 x 2SenxCosx Tg2x = R= Calcular: tg2x Del Dato: 2Cosx (Cosx Senx ) Ctgx 2Senx (Senx Cosx ) -3 tgx = 1- tg²x 2. Simplificar: E= tg2x = (Sen 2x Senx )(Sen 2x Senx ) (1 Cosx Cos 2x )(1 Cosx Cos 2 x ) Resolución E= E= Cosx (2Cosx 1)Cosx (2Cosx 1) tgx.tgx E = tg²x 3. Siendo: 2tgx 2 3tgx 3 5. Siendo: 2tg x + 1 = 2Ctgx Calcular: Ctg 4x (2SenxCosx Senx )(SenxCosx.2 Senx ) (2Cos 2 x Cosx )(2Cos 2 x Cosx ) Senx (2Cosx 1)Senx (2Cosx 1) 2tgx 1 tg 2 x Resolución: Del dato: 1 = 2(Ctgx - Tgx) 1 = 2 (2Ctg 2x) 1 = Ctg. 2x 4 Notamos: 2Ctg 4x = Ctg 2x – Tg2x Sen Cos b a 1 4 4 Ctg4x = 2 Reducir: P = aCos2 + bSen2 Resolución: = aCos2+b.2Sen.Cos = aCos 2+bCos. 2Sen = aCos 2+aSen. 2Sen = aCos 2+a(2Sen²)(1-Cos2) P = aCos2 + a – aCos2 P = a Ctg4x = - 15 8 6. Siendo: Sec x = 8Senx Calcular: Cos 4x Dato : 1 1 4.2Senx 2 Senx . Cosx Cosx 4 1 Sen 2x 4 7. 2 EJERCICIOS Sabemos: 0 Sen²2x 1 3 4 1 4 - 3 Sen²2x 0 4 3 Sen²2x+1 1 4 3 / 6 c) 2 / 6 e) 4 2 / 7 2. Si: Tag 1/ 5 . Calcular : E Cos 2 a) 12/13 d) 2/7 b) 5/13 c) 1/8 e) 3/5 1 Hallar E = Csc 2x 5 b) 25/24 c) 7/25 e) 5/4 4. Si: Tag ( ) E = Tag 2θ a) 1 /4 d) 7 /4 Sen 2 n x Cos 2 n x 1 1 Hallar : 2 b) 3 /4 c) 5 /4 e) 9 /4 5. Reducir: 8. Calcular 5 E = Cos4 12 +Cos4 +Cos 12 Resolución: 2/4 a) 12/13 d) 13/5 Propiedad: d) b) 3. Si: Senx - Cosx = ¼ f(x) 1 2 1. Si : Cscx 3 . Hallar : E Sen 2 x a) 2 2 / 3 3 F(x) = 1 . 2² Sen²x . Cos²x 4 3 F(x) = 1 . Sen²2x 4 n 1 Sen 4 12 12 . Cos² 12 12 1 E = 2 – Sen² = 2 = 7/4 6 4 Determinar la extensión de: 1 5 Cos 4 12 12 E = 2 – 2² . Sen² F(x)= Sen6x + Cos6x - E = 2 Cos 4 Nos pide: Cos4x= 1 – 2 Sen²2x 1 = 1-2 4 1 = 18 7 Cos4x = 8 E = 2 Cos 4 5 E= Cos4 12 +Cos4 +Cos 12 4 4 7 11 Cos 4 12 12 5 Cos 4 12 12 M = 2SenxCos 3 x 2CosxSen 3 x a) Cos 2x d) Ctg2x b) Sen 2x e) 1 c) Tag x 6. Si: Senα = II. FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS DEL ARCO MITAD 1 3 2 Hallar E = E 3 Cos2 Cos4 9 1. Seno de 2 Sen2 a) 82/27 b) 81/26 c) 49/27 d) 17/32 e)12/17 7. Reducir: M= Sen 5 + 3Cos4x Cos4 x - Sen2 xCos2 x + Sen4 x a) 2 b) 4 c) 8 d) 12 e) 16 2. 2Cos² Sen 4 x Sen 2 xCos 2 x Cos 4 x ACos 4 x B b) 1 /2 e) 1 /5 9. Reducir: M = a) 1 /2 d) 1 /5 Cos c) 2 /5 = 2 1 Cos 2 : 2 = 1 + Cos 2 = 2 1 Cos 2 Donde: Sen10Sen80 Cos10 3Sen10 b) 1 /3 e) 1 /6 = 1 - Cos 2 Coseno de 8. Si se cumple: a) 3 /5 d) 3 /10 : 2 c) 1 /4 () Depende del cuadrante al cual “ 3. Tangente de 10. Si se cumple: 4 2 2 Tag Sec Tag 8 3 2Tag 2Tag 3 tg 2 = : 2 1 Cos 1 Cos Hallar E = Sen 4θ a) 1 /3 d) 1 /4 11. Reducir: M= b) 1 /2 e) 5 /7 c) 3 /4 Cotangente de Ctg 2Sen 2 Sen Sen3 4Sen 2 .Sen 2 a) 1 d) 1 /4 4. b) 1 /2 e) 2 c) 1 /3 2 5. : 2 1 Cos = 2 1 Cos Fórmulas Racionalizadas Tg 2 Ctg = Csc - Ctg = Csc + Ctg 2 ” 2 EJERCICIOS 1. Reducir Sen 2 Cos 1 Cos 2 x 1 Cosx Resolución: 2.SenxCosx Cosx Senx . 2 2.Cos x 2Cos 2 x 2Cos 2 x 2 2 x x 2Sen .Cos 2 2 tg x P= x 2 2Cos 2 2 2. b .Ctg 2 2 a 1.Relaciones Principales P= P= tg 2 2 2 2 ......... 2 2 Sen 2n 1 n radianes 2 2 2 2 ........ 2 2Cos 2n 1 Relaciones Auxiliares n radianes EJERCICIOS 1. Si: Cosx 1 / 4 ; x III Cuadrante x 2 b) 10 / 4 c) e) 5 / 4 Siendo: Hallar E = Sen ( ) a 2 b 2 (a 2 b 2 )Cos Cos = 2 a b 2 (a 2 b 2 )Cos a) Hallar: tg .Ctg 2 2 Resolución: del dato: 2 2 2 Por proporciones 2 /4 5 ; x III Cuadrante 12 x Hallar M = Cos ( ) 2 2. Si : Ctgx a) 2 / 13 1 a b (a b )Cos 2 Cos a b 2 (a 2 b 2 )Cos 2 d) 10 / 4 5/4 d) 1 / 13 b) 1 / 13 c) 2 / 13 e) 3 / 13 3. Si. Cosx 1 / 3 ; 3 / 2 x 2 x 2 b) 2 / 2 c) 2 / 2 e) 2 2 Hallar E = Tag 1 Cos 2b 2 2b 2Cos 1 Cos 2a 2 2a 2Cos Tg² tg 2b 2 (1 Cos) = 2a 2 (1 Cos) 2 b = .tg 2 a 2 a) 2 d) 2 4. Si : 90 x 180 y Tag 2 x 32 / 49 Hallar : Cos( x / 2) a) 4/7 d) 3/7 b) 3/7 c) 1/3 e) 4/7 5. Reducir : E Senx (Tagx.Ctg x 1) 2 11. Siendo x un ángulo positivo del III cuadrante; menor que una vuelta y se sabe: 3Sen2x + 2 5Cosx = 0 a) Ctgx b) Tagx c) Senx d) Tagx / 2 e) 1 Hallar E = Tag x / 2 6. Reducir: E = Tag x x x 2Sen 2 .Ctg 4 2 4 a) Senx b) Cscx/2 c) Cscx d) 1+Cosx/2 e) Senx/2 a) 5 b) 2 d) e) 1 /3 12. 2 Reducir: 1 Cosx 2 ; x ; 2 2 1 P= 7. Si: 2Sen2 Sen ; 270;360 Hallar E = 2 3Sen 5 Cos 2 2 a) 1 d) 1/2 b) 1 e) 2 a) Cos x/2 b) Cos x/4 c) Sen x/4 d) Sen x /4 e) Tag x/4 c) 0 Tag 13. Reducir: M = Tag 8. Reducir: M = Tagx Ctg a) 1 d) 0 x x Ctg Secx 2 2 b) 2 e) 1 /2 c) 1 9. Reducir: A = Tag(45º + ) Sec 2 a) Tag θ d) Csc θ 10. b) Ctg θ c) Sec θ e) Sen θ Hallar E = Tag 7 30" c) 3 x x Tag 2 4 x x 2 Tag 2 4 1 1 Sec 2 x / 4 b) Ctg 2 x / 4 2 2 1 c) Csc 2 x / 4 d) Csc 2 x / 4 e) 1 2 a) 14. Si: 4Cos x x 2Cos 3 4 2 Hallar E = 5 4 Cosx a) 2 d) 8 b) 7 e) 10 c)6 15. Reducir: a) b) c) d) e) 6 6 6 6 6 2 2 3 3 2 2 3 2 2 3 22 3 2 2 x x x x M= 1 Sen Ctg 2 Sen2 Csc 2 2 2 4 4 a)1 d) 1 /4 b) 2 c) 1 /2 e) 1 /6 FUNCIONES TRIGONOMETRICAS DE ARCO TRIPLE 3Senx – 4 Sen3x Sen 3x= Senx (2Cos 2x+1) 4Cos3x – 3 Cosx Cos3x= Cosx (2Cos 2x - 1) tang3x= 3 tan x Tan 3 x 1 3Tan 2 x Ejm. Reducir: 3Senx Sen 3 x Sen 3 x Hallar P = 4 Cos²x - = 3Senx (3Senx 4Sen 3 x ) 4Sen 3 x =4 Sen 3 x Sen 3 x Cos3x 4Cos 2 x 4Cos 3 x 3Cosx 3Cosx = P= Cosx 3 Cosx 1 Cosx Reducir: M = 9 Senx – 12Sen3x – 4Sen33x M = 3 (3Senx – 4 Sen3x) – 4 Sen33x M = 3 Sen3x – 4 Sen33x = Sen 9x 1. Reducir A = 2 Cos2x Cosx – Cosx 2 Cos2x Senx + Senx Resolución: A= 2. Cosx (2Cos 2x 1) Cos3x Ctg3x Senx (2Cos 2 x 1) Sen3x Si Tan3x = 11Tanx Hallar cos “2x” Resolución: Sen 3x 11Senx Senx (2Cos 2x 1) senx = 11 Cos3x Cosx Cosx (2Cos 2x 1) cos x 4Cos 2 x 12 3 Cos 2x 2 10 5 3. Sabiendo tan (30º-x) = 2. Hallar tan 3x Resolución Hacemos Tan (30º-x) =2 Tan = 2 Tan 3 = 3 tan 3 tan 3 3x 2 8 2 1 3 tan 2 1 12 11 Luego: Tan 3 = 2 2 Tan 3(30º-x) = 11 11 Tan (90º-3x) = Tan 3x = 4. 2 2 Cot 3x = 11 11 11 2 Si tan 3x = mtanx Hallar : Sen3x.Cscx = Sen 3x 2Cos2x+1 Senx Resolución: Dato: Sen3x.Cscx = Sen 3x 2Cos2x+1 Senx Sen 3x Senx Senx (2Cos 2x 1) Senx m = m (proporciones) Cos3x Cosx Cosx (2Cos 2x 1) Cosx 2Cos 2x 1 m 2m 2Cos 2x 1 2 m 1 m 1 5. Resolver “x”, Sabiendo: 8x3–6x+1 = 0 2 (4x3 – 3x) + 1 =0 3 3x – 4x =+½ Cambio de variablex = Sen 3 Sen - 4Sen3 =½ Sen3 = ½ = (10º, 50º, 130º) 6. Calcular “x” sabiendo x3 – 3x = 1 x = ACos Reemplazando : A3Cos3 - 3ACos = 1 ... () A 3 3A A² = 4 4 3 = A=2 En () 8 Cos3 - 6 Cos = 1 2Cos3 = 1 Cos3 = ½ = 20º x = 2 Cos 20º PROPIEDADES IMPORTANTES 4Senx.Sen(60º-x).Sen(60º-x) = Sen3x 4Cosx.Cos(60º-x).Cos(60+x) = Cos3x Tanx . tan (60-x) . Tan(60+x) = Tan3x 1. Reducir: E = Cos 20º Cos40º . Cos 80º Resolución: E = Cos 20º Cos40º . Cos 80º = = 4 Cos20º.Cos(60º-20º).Cos(60º+20º) 4 1 1 .Cos60º = 4 8 2. Calcular: A = Sen10º . Sen50º . Sen70º Resolución: A = Sen10º . Sen50º . Sen70º = = 1 1 .Sen30º = 4 8 4 Sen10º . Sen (60-10).Sen (60º+10º) 4 3. Calcular: A= Tan10 º Tan 20 º.Tan 40 º ResoluciónA= Tan10 º Tan10 º.Tan 80 º Tan 20 º.Tan 40 º Tan 20 º.Tan (60 20 º )Tan (60 º 20 º ) A= Tan10º Cot10º 1 3 Tan.60º 3 3 3. Hallar “”, sabiendo: Tan2. Tan12º = Tan.Tan42º Resolución: Tan 2 Tan 42º tan 42º.Cot12º Tan Tan12º Tan 2 Tan18º = Tan Tan18º Tan (60º-18º)Tan (60+18º) Tan 2 Tan 54º Tan 2 Tan 72º Tan54º . Cot 18= 36º Tan Tan18º Tan Tan 36º 4. Hallar x: en la figura: 40º 10º 10º x Resolución: Tanx = a tan 10º 1 1 = aTan 20º.Tan 40º Tan 20º.Tan 40º.Tan80º 3 5. Hallar “Sen18º” y “Cos36º” Resolución Sabemos que: Sen36º = Cos54º 2sen18.Cos18º 2sen18º 2Sen18º =4Cos318– 3Sen18º = 4 Cos²18º - 3 = 4 (1-Sen²18º)-3 4Sen²18º + 2Sen18º - 1 = 0 Sen18º = 2 4 4(4)(1) 2( 4) 2 20 2x4 Se concluye que: 2(4) Sen18º = 5 1 4 Cos36º = 5 1 4 6. Hallar Sec²10º.Sec²50º.Sec²70º 4x1 4 xCos10º.Cos50º.Cos70º E= = 16 16 64 = 2 Cos 30º 3/ 4 3 EJERCICIOS 1. 1. Si : 4Tg37° Senx = 1. Calcular Sen3x. a) 21/28 2. Si: Tg = a) 13/3 3. e) 25/27 1 . Calcular Tg 3 3 b) 13/9 c) 13/4 b) -23/27 c) 2/27 Simplificar : A= a) Senx 5. d) 23/27 d) 9/2 e) 9/4 Si : Sen(180 x ) 1/ 3 Calcular : E Sen3 x a) 23/27 4. b) 21/23 c) 22/27 a) 1 b) 2 e) 9/24 4Sen3 x Sen3 x Senx b) Cosx Reducir : A = d) 14/27 c) Sen2x d) Cos2x 4Cos 3 x Cos 3 x Cosx c) 3 d) 2 e) 3 e) Sen3x 6. Reducir : A = a) Sen 2 x Sen3 x 3Cos 2 x Senx b) Cos 2 x c) Sen 2 x d) Cos 2 x e) 2Sen 2 x Reducir : A = 6Sen10° 8Sen 3 10° a) 1 d) 1 7. b) 1 /2 c) 1 /3 e) 1 /2 Calcular : A = 16Cos 3 40° 12Sen50°+ 1 a) 1 b) 2 b) d) 1/2 8. Reducir : A = Dado : Sen3 x Sen3 x Cos 3 x Cos 3 x b) Ctgx c) Tgx e) 2Ctgx a) Tgx d) – Ctgx 9. c) 1 /2 e) 1 a.Cscx = 3 – 4 Sen 2 x b.Secx = 4Cos 2 x 3 Calcular :a 2 + b 2 a) 0,2 b) e) 1,0 b) 0,4 c) 0,6 0,8 4Cos 2 753 Sec 75 10. Simplificar : A = 11. a) d) 2/2 2 /2 b) 1 /2 e) c) 3/2 3/2 Sen3 x 1Sen30 Senx 12. Simplificar : A = a) Senx b) Cosx c) Sen2x d) Cos2x e) Tgx 13. Si : 3Tagx Ctgx 4 ; además x es agudo Calcular : Sen3x a) 2 / 2 b) 2 / 2 c) 1 /2 3 / 2 e) 1 /2 d) 14. Si : 2Sen3x = 3Senx. Calcular : Cos2x a) 1 5 b) 1 4 c) 3 10 d) 2 5 15. Si : Tag 3 x 37Tagx . Calcular : E a) 13/12 b) 12/13 c) 1/13 e) 0,45 Cosx Cos 3 x d) 5/13 e) 1/12 TRANSFORMACIONES TRIGONOMETRICAS I. DE SUMA A PRODUCTO (Factorización): A B AB Cos 2 2 Sen A + Sen B = 2 Sen A B AB Sen 2 2 Sen A – Sen B = 2 Cos A B AB Cos 2 2 Cos A + Cos B = 2 Cos A B AB Sen 2 2 Cos B – Cos A = 2 Sen Donde: A > B Ejemplos: 1. Calcular: W = Sen80º Sen 40 2Cos60º.Sen 20 3 Ctg 60º Cos 40 Cos80 2Sen 60.Sen 20 3 2. Simplificar: E= Cos mCos 2 Cos3 2Cos 2 . Cos mCos 2 Cos 2.2Cos m = Ctg 2 Sen mSen 2 Sen 3 2Sen 2 . Cos mSen 2 Sen 2(2Cos m) 3. Hallar “Tan (+)”, sabiendo que: Sen 2+Sen 2 = my Cos 2 + Cos 2 = n RESOLUCIÓN 2Sen ( )Cos( ) m m Tan ( ) 2Cos( )Cos( ) n n SERIES TRIGONOMÉTRICAS r Sen n. 2 . Sen 1º u º Sen () + Sen (+r) + Sen (+2r)+ ......= r 2 Sen 2 “n” s están en Progresión Aritmética r Sen n. 2 . Cos 1º u º Cos () + Cos (+r) + Cos (+2r)+ ......= r 2 Sen 2 “n” s están en Progresión Aritmética Ejemplos: 1. Calcular: M = Sen5º + Sen10º + Sen15º + .... + Sen 355º RESOLUCIÓN 5º 5º 355º 5º Sen n. .Sen Sen n. .Sen (180) 2 2 2 0 M= 5º 5º Sen Sen 2 2 2. Reducir: Sen 4º Sen8º Sen12º .... Sen 48º Cos 4º Cos8º Cos12º .... Cos 48º Sen (12.2º ) 4º 48º .Sen Sen 2º 2 E= Tan 26º Sen (12.2º ) 4º 48º .Cos Sen 2º 2 E= PROBLEMAS RESUELTOS 1. Si se cumple: Sen 5x 5 Sen 3x 3 Calcular: Tan 4x Tanx RESOLUCIÓN Sen5x Sen3x 5 3 2Sen 4x . Cosx 8 Tan 4 x = 4 Sen5x Sen 3x 5 3 2Cos 4x .Senx 2 Tanx 2. Calcular la expresión: E = 1 aSen ( x y) Cos( x y) a Sen ( x y) aCos( x y) Sabiendo: Sen x – Seny = m Cosx + Cos y = n RESOLUCIÓN xy xy xy 2Cos 2 a.2Sen Cos 1 Cos( x y) aSen ( x y) 2 2 2 E= E = = a 1 Cos( x y) Sen ( x y) xy xy 2 x y a 2Sen 2Sen .Cos 2 2 2 x y x y x y 2Cos Cos aSen 2 2 2 x y E= E = ctg 2 x y x y x y 2Sen aSen Cos 2 2 2 x y x y 2Cos Sen 2 2 m x y m Del dato: tg 2 n x y x y n 2Cos Cos 2 2 n m 2 4 6 3. Hallar “P” = Cos Cos Cos 7 7 7 E= RESOLUCIÓN 3 3 4 Sen .Cos 7 . Cos 2 6 7 7 P= 2 7 Sen Sen 7 7 Sen 3 3 Sen .Cos .2 Sen 6 7 7 7 1 P= 2 2Sen Sen .2 7 7 2 4 6 2Cos 3Cos ... 13 1313 4. Calcular “A” = 1Cos 12 SUMANDOS xy n 2 m ctg RESOLUCIÓN A = 12Cos 24 22 20 2 11Cos 10Cos ... 1Cos 13 13 13 13 2 4 6 24 13Cos 13Cos ...... 13Cos 13 13 13 13 12 Sen 13 2ª = 13 .Cos 2A 13 Sen 13 13 A= 6,5 2 2ª = 13 Cos Fórmulas para degradar Fórmula General: 4 2n-1 CosnX 4 4 23Cos4X = Cos4x+ Cos2x + ½ 0 1 2 6 6 5 5 6 T. INDEPENDIENTE 6 25Cos6x = Cos6x+ Cos4x + ½ Cos 2x + ½ 0 1 2 3 5 24Cos5x = Cos5x+ Cos3x + Cosx 0 1 2 = Cos 5x + 5 Cos3x + 10Cosx II.DE PRODUCTO A SUMA O DIFERENCIA:2Senx . Cosy = Sen(x+y) + Sen (x+y) 2Cosx . Sen y = Sen (x+y) – Sen (x-y) 2Cosx . Cosy = Cos (x+y) + Cos (x-y) 2Senx . Seny = Cos (x-y) – Cos (x+y) Donde x > y Ejemplos: 1. Reducir: E = RESOLUCIÓN E= 2Sen 4 xCos3x Senx 2Cos5xSen 2 x Sen 3x Sen 7 x Senx Senx 1 Sen 7 x Sen 3x Sen 3x Sen 7 x 2Cos 2x 2Cos4 x 2Cos6x Senx Sen 7 x 2Cos 2xSenx 2Cos 4xSenx 2Cos6 xSenx E= Senx 2. Calcular: E = = Sen 7 x (Sen3x Senx ) (Sen5x Sen3x ) 1(Sen 7 x Sen5x ) Senx Senx 1 Senx = 3. Hallar P = Sen 7 xSen5x Sen14xSen 2 x Sen9xSen 7 x RESOLUCIÓN 1 Cos2x Cos12x 1 Cos12x Cos16x 2 P= 2 P =1 1 Cos2x Cos16x 2 PROBLEMAS RESUELTOS Sen3xSenx Sen9xSen5x Sen 6x.Sen 2x 1. Reducir: R = Cos 4xSen 2 x Cos7 x.Senx Cos13xSen5x RESOLUCIÓN R= 2Sen 3xSenx 2Sen 9xSen 5x 2Sen 6 x.Sen 2x 2Cos 4 xSen 2 x 2Cos7 x.Senx 2Cos13xSen 5x R= Cos 2x Cos 4x Cos 4x Cos14x Cos14x Cos18x Sen 6x Sen 2 x Sen8x Sen 6 x Sen18x Sen8x R= Cos 2x Cos18x 2Sen10xSen8x Sen10x Sen18x 2Sen 2 x 2Cos10x.Sen8x Cos10 x R= Tg10x 2. Calcular: P = Sen²10º + Cos²20º - Sen10Cos20º RESOLUCIÓN 2P = 2Sen²10º + 2Cos²20º - 2Sen10Cos20º 2P = 1-Cos20º + 1+ Cos40º - (Sen30º-Sen10º) 2P = 2+ Cos40º - Cos20º - ½ + Sen10º 2P = 3/2 + Cos40° - Cos20° + Sen10° 2P = 3/2 – 2Sen30° . Sen10° + Sen10° P=¾ EJERCICIOS 7. Reducir : E= 1. Transformar a producto : R = Sen70° + Cos70° Cos4x Cos2x Cosx Sen2x(1 2Cos3x) 1 2 a) Cscx a) 2 Cos25° b) 2 Sen25° c) 2 Sen20° d) 2 Cos20° e) 1 Cos11x Cos7x 2. Reducir : M = Sen11x Sen7x a) 2Sen22x b) 2Cos22x c) Tag9x d) 2Sen3x e) 2Sen2x a) d) 2 /3 3 /3 e) E= 2 /2 c) 1/2 3 Sen3x Sen6x Sen9x si x=5 Cos3x Cos6x Cos9x 3 /3 3 b) 3 /2 c) 2 /2 e) 1 Senx Sen3x Sen5x Sen7x Cosx Cos3x Cos5x Cos7x a) Tagx d) Tag6x b) Tag2x c) Tag3x e) Tag4x 10. Al factorizar : E = 4(Cos5x + Cos3x)(Sen3x Senx) a) 2Sen4x b) 2Cos8x c) 2Sen8x d) 2Cos4x e) 2Sen4x.Cos4x Cos8x + Cos2x + Cos6x + Cos4x Indicar un factor : a) Senx d) Sen5x 5. Hallar el valor de “ M “ : M = Sen85° Cos5°Sen25° Cos115° b) Cos3x c) Cos5x e) Sen2x 11. Expresar como producto : E = Cos24x – Sen26x a) Cos4x.Cos6x b) Cos2x.Cos10x c) 2Cos4x.Cos6x d) 2Cos2x.Cos10x e) 4Cos2x.Cos10x b) – 0.5 c) 0.5 e) 3 6. Reducir : R = (Tag2 +Tag4)(Cos2+Cos6) a) Sen2 b) Sen6 d) Sen12 e) 2Sen6 A = 9. Reducir . 4. Reducir : a) 0 d) – 1 e) Secx 8. Reducir : d) Sena Senb Cosa Cosb b) d)Cosx a) 3. Si : a + b = 60° . Hallar : E b) Cscx c) Csc2x c) 2Sen2 12. Hallar el valor de "n" igualdad : para que la Sen5 Sen Sen5 Sen Sen10 Sen2 n Cos5 Cos Cos5 Cos Cos10 Cos 2 Siempre sea nula. a) 1 d) 1/2 b) -2 c) 2 e) -1 13. Reducir : E= a) d) 17. Reducir : Cos50o 2Sen70 o Sen50 o 3 /3 2 b) 3 /6 c) 1 e) 2 3 /3 14. Si : 21 = . Hallar el valor de : R= a) 2 d) 1 Sen 23 x Sen 7 x Sen14 x Sen 2 x b) – 2 c) 1 e) 1/2 15. Hallar el valor de “ E “ : E = Cos 2 20 Cos 2100 Cos 2140 a) 1 d) 5/2 b) 3/2 e) 3 c) 2 16. Factorizar : E = Ctg 30 Ctg 40 Ctg 50 Ctg 60 E = 2Cos3x.Cosx Cos2x a) Cos2x d) Sen4x b) Cos3x c) Cos4x e) Sen2x 18. Reducir : M = 2Sen80°.Cos50° Sen50° a) 1 d) b) 1/2 3 /2 e) c) 3 3 /4 19. Reducir : R = 2Cos4.Csc6 Csc2 a) – Csc3 b) – Csc4 c) Csc6 d) – Ctg4 e) – Tag4 20. Si: Sen2x.Sen5x Cosx.Cos6x Hallar : " Ctgx " a) 1 d) 4 b) 1/2 e) 2 = Senx.Cos4x - c) 1/4 21. Transformar : a) 2 3 Cos20° b) 4 3 /3Cos50° c) 2 3 /3Sen70° d) 8 3 /3Cos70° e) 10 3 /3Sen70° R 2Cos3 x.Senx 2Cos5 x.Senx 2Cos7 x.Senx 2Sen 4 x.Cos 4 x a) Sen6x b)Cos6x c) – Sen4x d) – Cos4x e) – Sen2x 22. Simplificar : R = Sen5x.Senx + Cos7x.Cosx a) 2Cosx.Cos6x b) 2Sen2x.Sen6x c) 2Sen2x.Cos6x d) Cos2x.Cos6x e) Sen2x.Sen6x FUNCIONES TRIGONOMETRICAS INVERSAS * OBJETIVOS De lo que se trata es de calcular de manera única un valor para el arco (ángulo), conociendo para ello el valor de la función trigonométrica que lo afecta. En otro tipo de problemas un artificio útil será hacer un cambio de variable a la función trigonométrica inversa. Si = Sen = ½ = 5 13 , , ,... 6 6 6 es un arco cuyo seno vale ½ = arc Sen (½) = Sen -1 ½ arc Sen (½) = 6 Si Tg = ½ arc tg (½) = * DEFINICIONES i) y = arc Senx x -1,1 un arco cuyo seno es “x” y y , 2 2 x -1 1 Ejemplo: 3 Arc Sen 2 3 2 Arc Sen 2 4 3 Arc Sen 2 3 Arc Sen 2 2 4 Arc Sen (-x) = Arc Sen x ii) y = arc Cos x x -1,1 un arco cuyo coseno es x y 0, y x x o -1 1 Ejemplo: 3 Arc Cos 2 6 2 Arc Cos 2 3 4 5 Arc Cos 6 2 2 3 Arc Cos 2 4 Arc Cos (-x) = - arc Cos x iii) y = arc tgx xR /2 y<- , > 2 2 x o /2 Ejemplo: Arc Tg (1) = 4 Arc Tg (2 - 3) = Arc tg (-1) = - 4 Arc tg ( 3 -2) = - 12 12 Arc tg (-x) = - Arc tg x iv) y = arc ctg (x) xR y <0, > arc ctg. (3/4) = 53º arc ctg. (- 3/4) = 180º - 53º = 127º * PROPIEDADES 1. La función directa anula a su inversa Sen (arc Senx) =x Cos (arc Cosx) = x Tg (arc Tg x) =x 2 2 )= 5 5 11 11 Cos (arc Cos )= 10 10 Ejm: Sen (arc Sen Tg (arc Ctg 1996) = 1996 2. La función inversa anula a su función directa Arc Sen (Sen x) = x Arc Cos (Cos x) = x Arc Tg (Tg x) =x Ejm: Arc Cos (Cos Arc Sen (Sen 4 4 ) = 5 5 4 ) = Arc Sen (Sen ) = 5 5 5 3. Expresiones equivalentes Si: Sen = n Csc = 1/n 1 n = arc sen (n) = arc Csc 1 n arc Sen (n) = Arc Csc 1 n Arc Cos (n) = arc Sec Arc Tg (n) 1 n = arc Ctg ; n > 0 1 n Arc Tg (n) = arc Ctg - ; n > 0 4. Fórmula Inversa xy + n Arc tgx + Arc y = arc tg 1 xy i) xy<1 n=0 ii) xy < 1 x>0 n=1 Ejemplo: E = Arc tg (2) + Arc tg (3) X>0 n=1 iii) xy > 1 x<0 n = -1 xy > 1 RESOLUCIÓN 23 1 2x3 E = Arc tg E = Arc tg (-1) + = 3 += 4 4 NOTA xy * Además: arc tgx–arc tgy = arc tg 1 xy 2arc tgx 2x 2 1 x = arc tg 3x x 3 3arc tgx = arc tg 2 1 3 x EJERCICIOS 1. 2b = 3c Sen k ; Despejar “” RESOLUCIÓN 2b SenK 3c 1 2b 2b Arc Sen arc Sen = k = k 3c 3c 2. a = b Cos (k + d), Despejar “” RESOLUCIÓN a = Cos (k + d), b 1 a a Arc cos = k + d = arc cos d k b b 3. HALLAR: P = arc Sen ( 2 /2) + arc Cos (- ½ ) + arc Tg (2- 3 ) RESOLUCIÓN P=- 2 3 8 6 4 3 12 12 12 2 4. HALLAR: Q = arc Cos1 + arc Sen (-1) + arc Cos (-1) RESOLUCIÓN 2 2 Q = 0 + 5. HALLAR: R = Sen (arc Cos 1/3) RESOLUCIÓN = arc Cos 1/3 Cos = 1/3 3 1 2 2 Sen = ¿?? Sen = 2 2 3 6. S = Sec² (arcTg3) + Csc² (ar Ctg 4) RESOLUCIÓN Tenemos Tg = 3 Ctg = 4 Piden: S = 1 + Tg² + 1 + Ctg2 Sec² + Csc² = 27 7. T = Cos (2 Arc Cos 2 ) 5 RESOLUCIÓN Cos = 2 5 2 Piden T = Cos 2 = 2Cos² - 1 8. Y = arc Sen 1/3 + arc Cos 1/3 RESOLUCIÓN 2 _ 1 = 21 T=2 5 25 Tenemos: Sen = Sen = Cos 1 3 Cos = + = 2 1 3 Propiedad: 2 arc Tg x + arc Ctg x = 2 arc Sec x + arc Csc x = 2 arc senx + arc Cosx = 9. 2 arc Senx = arc Cos x. Hallar x RESOLUCIÓN Se sabe que: arc Cosx = 2 arc Senx = 6 x = Sen x = 1/2 6 - arc Senx 2 3arc Senx = 10. Dado : arc Senx + arc Tg y = /5 Hallar : arc Cosx + arc Ctg y = z RESOLUCIÓN + =z+ 2 2 5 z= 4 5 EJERCICIOS 1. Calcular: a) B = 2(arcos0 - arcsec2) b) / 2 c) / 3 2. Calcular: A = arcsen a) / 12 b) / 6 d) / 4 e) / 6 1 + arctan 1 2 c) / 3 d) 5 / 12 e) 2 / 3 3. Cual de las expresiones no es equivalente a: a) arctg 3 3 b) arcos 3 2 c) 1 1 arccos 2 2 d) arcsec2 E = arcsen 1 2 e) 2arctg(2 - 3 ) 4. Hallar el equivalente de: arcsen a) arcctg x2 + 1 b) arcctg x2 + 1 x 1 x c) arcctg x2 - 1 d) arcctg 5. Calcular: A = 4cos(arctg 3 - arcsec 2) a) b) 6+ 2 6- c) 2 d) 3 +1 3 -1 e) 2 3 6. Afirmar si (V) 0 (F) I. arsen - = arcsen 2 2 1 1 II. arctg = arcctg3 3 1 III. arcsen 3 5 3 = arccsc 5 3 a) VVF b) VFV c) FVV 7. Calcular: A = arcsen a) 30º b) 45º d) VVV 1 1 + arccos 2 2 c) 60º 8. Calcule: A = arcsen e) FVF d) 75º e) 90º 2 2 + arctg 3 + arccos 7 7 a) 105º b) 120º c) 135º d) 150º 9. Calcular: a) 10. 3 e) 165º A = 3csc arccos(sen(arctg 3 )) b) 3 /3 c) 6 d) 3 / 5 e) 2 / 3 Si: arcsenx + arcseny + arcsenz = 4 además: -1 x ; y ; z 1 Calcular: E = arccosx + arcosy + arccosz a) 2/3 11. 1 a) d) 5/4 e) 3 5 Calcular: sen 2 arcsec2 + 2 arc csc( 5 + 1) a) 1 /2 12. b) 2 c) 3/4 b) 1 Simplificar: 2 /2 b) c) 3 /2 d) 2 e) 5 /2 A = Cos arctg( 3 sec(arcctg 3 )) 3 /2 c) 1/ 2 d) 5 /5 e) 6 /6 x2 - 1 x e) arcctg x+1 x2 13. Calcular: a) 7/8 14. a) 16. b) 11/8 b) /3 x x+1 b) c) /4 x x-1 e) 17/8 d) /5 e) /6 c) 1+ x 1- x d) 2 x +1 x x+1 x-1 e) x+1 x A = tg 4 - arcctg3 Calcular: b) 1 /3 c) 1 /4 d) 1 /5 e) 1 /6 2 3 1 N = cos 4 arcsec + arcsen Calcular: 3 2 b) - 1 c) 1 /3 d) – 1 /2 Simplificar A = sen arctg a) 36/17 19. d) 15/8 arc sec 2 + arcsen A = tg Calcular: a) 1 18. c) 13/8 a) 1 /2 17. 1 2 arcsen 2 2 Simplificar: B = arctg2 - arccos cos 3 + arcctg2 a) /2 15. A = 2arccos( - 1) + a) / 6 3 5 + arcsen 4 13 b) 56/65c) 71/17 d) 91/19 Evaluar: A = arctg b) / 3 e) 1 /6 e) 41/14 1 5 + arctg 6 7 c) / 4 d) / 8 e) / 12 20. Evaluar: B = arctg5 - arctg3 + arctg a) / 5 21. b) 2 / 5 c) / 4 d) / 3 4 1 Calcular: M = arccos 5 + arctg 2 + arcsen a) 60º 22. 7 9 b) 37º c) 72º e) / 6 1 10 d) 82º e) 94º 7 4 12 Calcular: P = sen arccos + 2sec arctg + 4cos arcsen 25 5 5 a) 241/25 b) 13/125 c) 31/5 d) 241/5 e) 31/125 ECUACIONES TRIGONOMETRICAS CONCEPTO: Expresión general de los arcos que tienen una misma función trigonométrica. 1. En el caso de las funciones trigonométricas Seno y Csc usaremos G = n + (-1)n p Donde: G = Exp. General de los arcos (ángulos) n = Nº entero p = Valor principal del arco para calcular p usaremos el rango del arco Seno. 2. En el caso de las funciones trigonométricas Cos y Sec usaremos: G = 2 n p Para calcular el valor principal del arco (p) usaremos el rango del arco Cos. 3. En el caso de las funciones trigonométricas tg y Ctg usaremos. G = n + p Para calcular el valor principal del arco usaremos el rango del arco tg, o arco Ctg. ECUACIÓN TRIGONOMÉTRICA Son igualdades entre las funciones trigonométricas de una cierta variable (una sola incógnita), dichas igualdades se satisfacen solamente para algunos valores que puede tomar la función trigonométrica, es decir deberá estar definida en dicho valor (la ecuación trigonométrica puede tener 2 o más incógnitas) A los valores que cumplen con la ecuación trigonométrica se les conoce como soluciones o raíces. Ejemplo de como obtener las soluciones de una ecuación trigonométrica: Resolver: Senx = G x = n + (-1)n 3 3 2 3 P = P = arc Sen 2 SOLUCION GENERAL 3 Si n = o x= n=1 3 SOLUCION PRINCIPAL x=- 2 = 3 3 SOLUCIONES PARTICULARES n=2 x = 2+ 2. Resolver: 7 = 3 3 Cos 2x = - P = arc Cos G 2x 3 8 Si n = 0 3 8 3 x=8 n=1 x = 3 3 P = 2 4 3 4 = 2n x = n 2 2 SOLUCION GENERAL x= SOLUCION PRINCIPAL 3 11 = 8 8 SOLUCIONES PARTICULARES x = 3 5 = 8 8 3. Resolver: Tg 3x 3 4 G P = 3 = n + 4 3 3x = n + 12 n x= 3 36 3x + EJERCICIOS RESUELTOS 1. 2Senx – Csc x = 1 RESOLUCIÓN 2Senx - 1 1 Senx 2Sen²x – Senx – 1 = 0 2Senx =1 Senx = -1 (2Sen x + 1) (Senx - 1) = 0 i) Senx = - 1 2 6 x = n + (-1)n . 6 x = n - (-1)n ii) Senx = 1 2 3(1 Cosx ) 2 Sen²x = 2 n x = n + (-1) RESOLUCIÓN 3(1 Cosx ) 2 (1 – Cosx) (1+Cosx) = Queda: 1 + Cosx Cos x = 3/2 = 1/2 3 x = 2n Pero 1 – Cosx = 0 Cosx = 1 X = 2n 3. Senx - 3 Cosx = 2 1 3 2 Senx Cosx = 2 2 2 2 Senx . Cos Cosx.Sen 3 3 2 2 Sen x 3 2 G p 4 x= n + (-1)n 3 4 x = n + (-1)n i) n = 2k x = 2k + + 4 3 7 x = 2k + 4 3 12 ii) n = 2k + 1 x = (2k + 1) - 13 x = 2k + 4 3 12 4. 2Cos 2x – Sen3x = 2 RESOLUCIÓN 2(1-2Sen²x) – (3Senx – 4Sen3x) = 2 4Sen²x – 4Sen²x – 3 Senx = 0 Sen x (4Sen² x – 4 Senx - 3) = 0 Senx (2Sen x - 3) (2Senx + 1) = 0 i) Sen x = 0 x = n ii) Senx = - 1 2 x = n - (-1)n 6 3 ABSURDO 2 iii) Sen x = 5. Senx + Sen2x + Sen3x = Cosx + Cos2x + Cos3x RESOLUCIÓN 2Sen2x . Cosx + Sen2x = 2 Cos2x . Cosx + Cos2x Sen2x (2Cosx + 1) = Cos2x (2Cosx + 1) Queda: Sen2x = Cos 2x Tg 2x = 1 G p = 4 2x = n+ 4 x= Pero 2Cosx + 1 = 0 Cosx = - ½ G p = n 2 8 4 x = 2n 2/3 6. 4 Sen²x – 3 = 0 Siendo 0 x 2 RESOLUCIÓN Sen²x= 3 4 Senx = 3 2 3 2 IQ = x = 3 2 IIQ = = 3 3 i) Senx = IIIQ x = + 4 = 3 3 Si: Senx = - IVQ x = 2 - 5 = 3 3 3 2 7. La suma de soluciones de la ecuación Cos2x + Sen² x x - Cos² = 0 ; Si: O x es: 2 2 RESOLUCIÓN Cos2x – (Cos² x x - Sen² ) = 0 2 2 2Cos²x-1- Cosx =0 2Cos²x – Cosx – 1 =0 (2Cosx+1) (Cosx-1) = 0 i) 2Cosx + 1 = 0 Cosx = -½ 2 = 3 3 4 IVQ x = + = no es solución 3 3 IIQ x = - ii) Cos x = 1 x = 0, 2. Suma = “2 ” no es solución 2 2 0 3 3 8. 4Cos² 2x + 8 Cos²x = 7, si x 0,2] RESOLUCIÓN 4Cos² 2x + 4 x 2Cos²x = 7 (1+Cos2x) 4Cos²1x + 4Cos2x – 3 = 0 (2Cos 2x+3)(2Cos 2x-1) = 0 i) Cos 2x =- ii) Cos2x = IQ : 2x = 3 No existe 2 1 2 3 x= IVQ: 2x= 2 - 6 5 x= 3 6 9. Dar la menor solución positiva de: Tgx = Tg x Tg x Tg x 18 9 16 RESOLUCIÓN Tgx = Tg (x+10º) . Tg (x+10º) . Tg (x+30º) Tgx Tg (x+10º) Tg (x+20º) Tg ( x 30º ) Sen x Cos( x 30º ) Sen ( x 10).Sen ( x 20º ) Cos x Sen ( x 30º ) Cos( x 10º ) Cos( x 20º ) Proporciones Sen ( x x 30º ) Cos( x 10º x 20º ) Sen ( x x 30º ) Cos( x 10º x 20º ) 2Sen(2x+30º)Cos(2x+30º) = 2Sen30º Cos10º Sen (4x + 60) = Cos 10º 4x + 60º + 10º = 90º x = 5º EJERCICIOS 1. Resolver Cosx = a) 3 ; 4 6 2 ; x 0 ; 2 2 b) 5 ;5 4 3 c) 3 ;5 4 4 d) /4 ; /2 e) 3 ;7 4 4 2. Resolver si : x 0 ; 2 3Tagx - 4 = 0 a) 53° ; 127° b) 53° ; 233° c) 75° ; 225° d) 75° ; 105° e) 45° ; 135° 3. Resolver e indicar la solución general: Cos3x = a) k π π ± 2 6 b) 2k π π π π ± c) 2k ± 3 3 3 12 2 2 d) kπ ± π 8 e) k π π ± 2 4 4. Resolver : Tag(5x - 25°) = -1 Encontrar las tres primeras soluciones positivas. a) 32° ; 68° ; 104° d) 32° ; 68° ; 102° b) 31°; 62°; 102° e) 32°; 66° ; 108° 5. Resolver : 10Sen2 x - Senx = 2 c) 32° ; 64° , 106° a) kπ + (-1)k π 6 π 3 c) kπ ± (-1)k π 4 2 5 e) kπ + (-1)k arc Sen(- ) d) Ay E 6. b) kπ + (-1)k Resolver : Senx + Cos2x = 1 a) /8 b) /4 c) /6 7. Resolver: Sen(4x - 20°) = π π π + (-1)n + 4 24 36 π π π n d) n + (-1) + 4 18 6 d) /12 e) /7 3 2 π π π + (-1)n 4 24 12 π π π e) n + (-1)n + 4 8 6 a) n b) n c) n π π + (-1)n 4 12 8. Resolver : Ctgx + 1 = 0 ; x < 0 ; 600°> i. ii. iii. iv. v. 45° , 225° , 405° ; 850° 45° ; 125° ; 405° ; 495° 135° ; 225° ; 495° ; 585° 135° ; 315° ; 495° 225° ; 315° ; 858° 9. Resolver: Sen2x = Senx Indicar la solución general. π π π a) 2kπ ± b) kπ ± c) 2kπ ± 6 4 3 d) kπ + π 2 e) kπ ± π 6 10. Resolver : Senx + Cosx = 1+ Sen2x a) /8 ; 0 b) /6 ; /2 c) /3 ; 0 d) /10 ; /6 11. Resolver : Tag2 x = 3Tagx ; Si x<180°; 360°> a) 150° ; 210° d) 240° ; 270° b) 240° ; 360° c) 180°; 240° e) 210°; 270° 12. Resolver : 2Sen2 x = 1+ Cosx Indicar la suma de sus dos primeras soluciones. a) 180° b) 120° c) 240° d) 360° e) 200° e) /12 ; /4 13. Resolver : (Senx + Cosx)2 = 1+ Cosx Indicar la tercera solución positiva. a) 180° b) 270° c) 390° d) 720° e) 450° 14. Resolver : Sen3x .Cscx 2 Hallar el número de soluciones en 0;2 a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 15. Resolver : 2Secx Cscx + 3Tagx = 2Ctgx + 5 3 Indicar la tercera solución. a) 210° b) 360° c) 420° d) 520° e) 650° 16. Resolver e indicar una de las soluciones generales. Sen2 x + Sen2 2x = Cos2 x + Cos2 2x a) 2k π π π π π π π π + b) 2k ± c) 2k ± d) k ± 3 4 3 6 3 2 4 2 e) kπ ± π 6 Resoluciones de triángulos oblicuángulos 1. Ley de Senos En todo triángulo la longitud de cada lado es D.P. al seno del ángulo que se opone al respectivo lado. B a c C b A a b c SenA SenB SenC K Sea “S” el Area del ABC S= bc SenA 2 ac SenB 2 S= Igualando áreas: ac bc SenB SenA , luego: 2 2 a b SenA SenB COROLARIO DEL TEOREMA DE SENOS B a A T R o R c A TBA : Sen A = a a 2R 2R SenA a b c 2R SenA SenB SenC R = Circunradio * Observaciones: a = 2RSenA, b = 2RSenB, 2. Ley de Cosenos a² = b² + c² - 2bc CosA b² = a² + c² - 2ac CosB c² = a² + b² - 2ab CosC c = 2RSenC Observaciones: b2 c2 a 2 a 2 c2 b2 a 2 b2 c2 , CosB = , CosC = 2bc 2ac 2ab CosA = 3. Ley de Tangentes A B tg 2 ab ab A B tg 2 BC tg 2 bc bc BC tg 2 AC tg 2 ac a c A C tg 2 4. Ley de Proyecciones A c B b c Cos B H a = bCosC + c CosB b = aCosC + c CosA c = aCosB + b CosA b Cos c C a * Funciones Trigonométricas de los semiángulos de un en función de los lados: Sabemos: 2Sen² 2Sen² A 2 = 1 – CosA b 2 c 2 a 2 2bc b 2 c 2 a 2 2bc 2bc a 2 (c 2 b 2 2bc) a 2 (b c) 2 (a b c)(a b c) = 2bc 2bc 2bc A (a b c)(a b c) Sen² = 2 4bc A 2 =1- Perímetro 2p = a + b + c 2p – 2c = a + b + c – 2c 2 (p-c) a + b – c También 2(p-b) = a – b + c Luego: Sen² A 2(p c).2(p b) = 2 4abc Sen A = 2 También: p b p c ; bc Por analogía: Sen B = 2 p a p c ; ac Sen C = 2 p a p b ab Cos Tg pp a bc A = 2 ; Cos p b p c ; A = 2 p( p a ) Tg B 2 p( p b) ac B 2 (p a )(p c) p( p b) ; Cos C 2 C 2 ; Tg p ( p c) ab (p a )(p b) p ( p c) Área de la Región Triángular B c A a.cSenB 2 abc S= = P.r 4R C S = p(p - a)(p - b)(p - c) S = 2R 2SenA.SenB.SenC S= a S b Donde : R = Circunradio Bisectriz Interior: r = Inradio p = Semiperimetro A 2bc Va = Cos 2 b +c Bisectriz Exterior: 2ac A Vb = Sen a - c 2 Inradio: A r = (p - a)tag 2 Exradio: A ra = p.tag 2 EJERCICIOS 1. Hallar “ x” si : Ctg θ = 2 2 a) 24 b) 30 c) 32 d) 36 e) 42 2 0 x 37 ° θ 2. En un triángulo ABC ; B = 60° ; b = 3 2 ; y c = 3 + a) 25° b) 30° c) 45° d) 15° e) 20° 3 . Hallar el ángulo A 3. Si los lados b y c de un triángulo miden 31 cm. y 7 2 cm. respectivamente y el ángulo A = 45°. Hallar el lado “a”. a) 20° b) 15° c) 28° d) 30° e) 25° 4. El Coseno del mayor ángulo de un triángulo cuyos lados son tres números enteros y consecutivos es iguales a 1 /5. Hallar el perímetro del triángulo. a) 15 b) 20 c) 18 d) 21 e) 24 5 En un triángulo ABC simplificar: M= b - a SenA + SenC + b + a SenB + SenC a) b + c b) a + c c) 1 d) 2 e) a c 6. En un triángulo de lados : x ; x + 3 y ( x 4 ) el ángulo medio mide 60°. Hallar “ x“ a) 25 b) 28 c) 30 d) 37 e) 42 7. En un triángulo ABC se sabe que : b = 20 2 ; c - a = 16 y m A 45 . Calcular el valor del lado a. a) 42 b) 52 8. Hallar : E = a) 9 /10| b) 9 /20 c) 10 /9 d) 19/20 e) 10 /19 c) 56 d) 62 e) 64 Senθ Senα θ 3 5 4 3 9. En un triángulo ABC se cumple : Hallar el valor del ángulo “A” a) 80 b) 45 c) 70 a3 - b 3 - c3 = a2 a-b-c d) 30 10.En un triángulo ABC se cumple : a = e) 60 b2 + c 2 - Hallar E = TagA a) 1 b) 3 / 3 c) 2 d) 2 2 e) 3 2 bc 3 11.En la figura ABCD es un cuadrado; M y N son puntos medios. Hallar “Sec x” a) b) c) d) e) N A 5 6 7 8 10 B x M C D 12. Hallar el perímetro de un triángulo si los lados son tres números consecutivos y además de los ángulos miden 30° y 37° respectivamente. a) 12 b) 14 c ) 16 d) 18 e) 20 13.En un triángulo ABC se tiene que : b 5 , c 6 , mA = 37°y el radio inscrito r = 0.9 . Hallar el lado a. a) 8 b) 9 c) 10 d) 12 e) 14 14.En la figura si Tagα = C a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 2 .Hallar DE 2 4 D 3 A 5 x 60 B E 15.En un triángulo ABC se cumple que: 1 abc = 16 y SenA.SenB.SenC = 4 Calcular el circunradio de dicho triángulo. a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 16.Los lados de un triángulo son 3 ; 5 y 7 respectivamente; se traza la bisectriz relativa al lado mayor. Hallar la longitud de esta bisectriz sabiendo que la proyección de esta sobre el lado menor es 2. a) 1 b) 2 c) 4 d) 6 e) 8 17.En un triángulo ABC se cumple. a 2 + b 2 + c2 = 10 Hallar E = bc CosA + ac CosB + ab CosC a) 10 b) 20 c) 5 d) 15 e)15 /2 18.En un triángulo ABC ; C = 60° y a = 3b . Hallar E = Tag ( A B ) a)2 3 b) 3 3 c) 4 3 d) 3 e) 3 /2